Режимы обмена информацией в СВВ
На практике сложились 3 режима организации процедур в СВВ:
· программный ввод-вывод;
· ввод-вывод с использованием механизма прерываний;
· ввод-вывод в режиме прямого доступа к памяти.
Программный ввод-выводреализуется под управлением процессора. В этом случае инициализация и управление обменом производится в трех вариантах (Рис . 7):
Вариант 1 —прямой ввод/вывод. Этот вариант используется для синхронных ПУ,то есть устройств, которые всегда готовы к работе и циклов ожидания их готовности к обмену не требуется (Рис. 7, а).
Вариант 2 — условный ввод-вывод с занятием цикла,когда при неготовности (занятости ПУ, например) процессор ждет до тех пор, пока наступит готовность ПУ (Рис. 7, 6).
Вариант З условный ввод-вывод с совмещением.В отличие от варианта 2 процессор не ждет готовности ПУ, а переходит к продолжению программы с периодической проверкой готовности ПУ (Рис. 7, в).
Рис. 7 . Режимы обмена информацией в СВВ
Ввод/вывод с использованием прерываний (Рис. 8, а).
Рис. 8.а. Ввод-вывод с использованием прерываний
В этом варианте обмена инициатором обмена является периферийное устройство. ПУ подает процессору сигнал «запрос прерывания». Происходит «выбор команды», затем «дешифрация» и «выполнение». Если «прерывание есть» и «оно разрешено» для данного устройства, процессор выполняет «завершение текущей команды» и осуществляет «контекстное переключение» — запоминает свое состояние, то есть запоминает состояние своих регистров в стеке,происходит «идентификация ПУ», вызвавшее прерывание, и передает управление драйверу ПУ, который управляет вводом-выводом.
Идентификация ПУ производится с помощью вектора прерывания, который содержит номер ячейки, в которой хранится первая команда драйвера. Адрес вектора прерываний передается процессору от контроллера ввода-вывода.
Следует сделать два существенных замечания:
1. Периферийное устройство должно иметь предварительно установленное разрешение на работу в режиме прерываний.
2. Возможны коллизии, когда несколько ПУ одновременно выставляют процессору запросы на прерывание. Эти коллизии разрешаются с помощью механизма задания уровней приоритета для каждого ПУ.
Алгоритм реализации ПДП приведен на Рис. 8, 6.
Прямой доступ к памятииспользуется для высокоскоростных ПУ.
В этом режиме активным устройством является контроллер прямого доступа к памяти (КПДП).
Процессор, получив от КПДП заявку на прямой доступ, прерывает свою работу и логически отключается от системного интерфейса, передавая его задатчику, то есть КПДП.
При этом процессор не выполняет контекстного переключения и может продолжать свою работу, если она не требует выхода процессора на системную магистраль, так как системной магистралью управляет КПДП. КПДП посредством выполнения операций чтения или записи обеспечивает передачу данных от ОЗУ и периферийных устройств.
Основные ВЫВОДЫ
1. Канал ввода-вывода (главный контроллер) является устройством (комплексом), характерным для суперЭВМ.
2. Главный контроллер реализует функции управления, являющиеся общими для всех ПУ.
3. Контроллер интерфейса ввода-вывода (внешнего интерфейса) учитывает специфику интерфейса, связывающего его с ПУ.
4. В компьютерах, которые работают с малой интенсивностью ввода / вывода (ПЭВМ) - главный контроллер отсутствует, а его функции берет на себя микропроцессор. Он работает непосредственно с контроллером ввода-вывода ПУ, что упрощает структуру СВВ.
5. При работе с быстрой периферией используют режим ПДП. Для этого режима аппаратно реализуется канал ввода-вывода в виде контроллера прямого доступа к памяти.
Дата добавления: 2019-10-16; просмотров: 493;