02.03.01

Лекция 4

Обработка в/в выполняется совместно с контроллером и процессором. Процессор формирует последовательность сигналов стандартного интерфейса, обеспечивает анализ флагов и прерываний и передачу слова данных между контроллером и регистром СД.

Операция чтение/запись связана с вычислением адреса, списанного слова и передачи между регистром СД и заданной ячейкой ОЗУ. Обычно для этого требуется 4-6 команд процессора, что определяет пропускную способность интерфейса.

Область применения ПУИ:

Компьютеры специального применения, при этом обеспечивает наименьшую сложность контроллеров, при большой загрузке процессора.

Структура компьютера с общей шиной:

Процессор

ОП

ВУ

К

ВУ

К

КОШ

ОШ

КОШ – обеспечивает мультиплексный режим передачи данных.

ОШ – содержит шину адреса, по которой передаются адреса ячеек ОП и ВУ. ШД, по которой передаются слова, ШУ, по которой передаются запросы на передачу данных, тип передачи (запись/чтение) и так далее.

ОШ –обслуживает запросы под управлением контроллера ОШ (КОШ) в мультиплексном режиме.









t₀t

ВУ ВУ ВУ ВУ

При этом пропускная способность шины разделяется между многими, параллельно работающими устройствами. Процесс разделения шины называется мультиплексированием.

Контроллеры ВУ сложнее, чем система с ПУИ, однако процессор только инициирует операции ввода/вывода, но не принимает участие в обслуживании в/в, поэтому пропускная способность ОШ выше, чем системы с ПУИ.

Длина ОШ обычно ограничена одним метром.

Структура компьютера с каналами ввода/вывода (квв):

команда в/в И

КВВ

нтерфейс в/в

К

ВУ

К

ВУ

Процес-

сор

ОП

КВВ

К

ВУ

К

ВУ

Команды в/в направляются в КВВ и содержат адрес КВВ и адрес ВУ. Этой командой процессор инициирует операцию в/в, которая выполняется КВВ и ВУ. В дальнейшем КВВ и ВУ работают по своей программе в/в, хранящейся в ОП. Количество каналов от двух до 16, что обеспечивает возможность подключения большого числа ВУ к КВВ.

Каждый интерфейс в/в работает в мультиплексном или монопольном режиме. В последнем случае ВУ монополизируют КВВ на все время передачи данных. КВВ способен выполнять программу в/в и рассматривается как специальный процессор от объема команд. Существуют три типовых схемы организации в/в.

1.6. Принцип многоуровневой организации функции.

Функция компьютера– это выполнение программы.

Программа– это совокупная последовательность команд.

П

Программы

Процессор

Память Устройства В/В

ЗУ₁ …….. ЗУ_к ЗУ₁ …….. ЗУ_к

рограммы используются аппаратурой компьютера, процессором, ЗУ и устройствами в/в. Возможности аппаратуры компьютера определяются технологиями микроэлектроники. Поскольку возможности аппаратуры ограничены, то встает вопрос о необходимом составе операций, способах адресации и так далее, разумно ограничивающих состав аппаратуры, при этом взаимодействие программы с аппаратурой определяется следующей схемой:

ПАИ

Аппаратура

ПАИ – программно управляемый интерфейс, характеризующий архитектуру компьютера.

Архитектура компьютера– это совокупность свойств аппаратуры, влияющая на процесс выполнения программы. Проблема погружения задач в аппаратуру компьютера, способного выполнять только фиксированный набор операций, решается на основе принципа многоуровневой реализации функции.