Заоч2012 ТСИ и Информат / ТСИ / лекции ТСИ / ЛЕКЦИЯ№3 Внешние устройства ЭВМ

Существует три принципиально различных способа выполнения операции ввода – вывода:

• программируемый ввод – вывод (асинхронный режим) в этом случае операция выполняется под контролем программного обеспечения. При этом процессор постоянно занят обменом данными и не может выполнять другую работу;

• ввод – вывод по прерыванию (синхронный режим) в этом случае процессор только запускает процесс обмена и не ожидает ответа от МВВ о его окончании, а выполняет другую работу. Когда внешнему устройству потребуется ресурс процессора, то через МВВ и системную магистраль выставляется соответствующее прерывание;

• прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – DMA) в этом случае специализированный контроллер принимает на себя всю нагрузку по передаче данных между оперативной памятью ЭВМ и ВнУ, освобождая процессор от рутинных операций. При этом DMA:

- освобождает процессор от управления операциями ввода – вывода

- позволяет осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы с обменом данными между внешними устройствами и основной памятью

- производит обмен данными со скоростью, ограничиваемой только пропускной способностью основной памяти и ВнУ.

Рис. Взаимодействие устройств в режиме DMA

Передача данных в режиме DMA выполняется контроллером в следующей последовательности:

1. прием запроса от ВнУ

2. формирование запроса процессору на захват шин системной магистрали

3. прием сигнала, подтверждающего переход процессора в состояние захвата системной магистрали

4. формирование сигнала, сообщающего ВнУ о начале выполнения циклов DMA

5. выдача на шину адреса системной магистрали адреса ячейки оперативной памяти, предназначенной для обмена

6. выработка сигналов, обеспечивающих управление обменом данными;

7. по окончанию прямого доступа к памяти контроллер либо организует повторение цикла DMA, либо завершает режим доступа к памяти, снимая запросы на него.