Контроллер прерываний.
Контроллер прерываний обеспечивает последовательную обработку прерываний на макроуровне. Макропрерывание обрабатывается только по окончании выполняемой на момент запроса команды.
С точки зрения программы при появлении запроса на прерывание выполняется последовательность действий из следующих шагов:
Распознавание запроса на прерывание.
На этом этапе происходит распознавание процессором запроса на прерывание, поступающего по линии запросов на прерывание.
Запоминание состояния.
Нужно запомнить состояние прерванного процесса.
Опрос устройств.
Процессор определяет устройство, подавшее запрос на прерывание.
Вызов подпрограммы обработки прерывания.
Адрес подпрограммы, соответствующей устройству, запросившему прерывание, берется из таблицы опроса.
Восстановление и возврат.
Имеется одна общая для всех устройств линия запроса на прерывание, а идентификация источника прерывания происходит последовательным опросом всех устройств. Для такой структуры характерны более низкие затраты аппаратных средств и гибкое распределение приоритетов устройств, т.к. порядок опроса определяется хранимой в МПП таблицей. Недостаток этого метода – невысокая скорость, а также то, что во время опроса шина будет занята.
Опишем работу контроллера прерываний. На входе запроса прерываний INT возникает запрос прерывания, порождаемый одним из периферийных устройств. При этом триггер в контроллере прерываний устанавливается в единичное состояние. Этот триггер нужен для того, чтобы запомнить сигнал прерывания до окончания выполняемой в данный момент машинной макрокоманды. Если прерывание не замаскировано, то схема формирования сигнала прерывания формирует сигнал INT, подаваемый на вход мультиплексора флагов МУУ. По окончании команды этот флаг тестируется и если он установлен, то происходит прерывание, вызывающее подпрограмму опроса устройств, которая передает управление по соответствующему адресу из таблицы.
При выходе из прерывания МУУ формирует сигнал сброса прерывания. Этот сигнал сбрасывает триггер в нулевое состояние.
Кэш команд и данных.
Кэш команд и данных предназначен для хранения наиболее часто используемых команд и данных. Использование КЭШа увеличивает эффективность работы процессора.
Т.к. для данных и адреса используется одна шина, то при передаче последнего записи в КЭШ не происходит, и адрес попадает напрямую на D/A шину.
Используется алгоритм сквозной записи, т.е. запись осуществляется одновременно в кэш и в ОП.
Алгоритм замещения информации в кэше - приоритетный FIFO. Принцип действия заключается в том, что у каждого блока есть бит активности, который устанавливается в 1, если к данному блоку происходило обращение. Замещению подлежит блок у которого бит активности установлен в 0.
При выявлении многозначного ответа схема управления формирует сигнал ошибки.
Клавиатура и монитор.
Клавиатура и монитор служат для организации общенния пользоателя с ЭВМ. Устройство ввода - клавиатура позволяет вводить информацию в компьютер. Устройство вывода - монитор предназначено для передачи информации из компьютера и отображения на экране. Управляет этими устройствами контроллер дисплея.