43560 (Процессор К1810ВМ89), страница 2

егопредварительная «разборка» на байты. Таким образом, наличие регистров

сборки/разборки экономит циклы шины.

Очередь команд используется для повышения производительности про­цессорапри

выборке их из памяти. Во время выполнения программы каналом команды выбираются

из памяти словами, размещёнными по чётному адресу

Рис. 5. Выборка команд с использованием очереди

младшего байта. На одну такую выборку затрачивается один цикл шины. Этот процесс

показан на рис. 5.Если последний байт текущей команды Х при­ходится на чётный

адрес, то следующий байт за ним байт из нечётного адреса (он является первым

байтом команды Y) извлечённого слова в очереди. Когда канал начинаетвыполнять

команду Y, этот байт из очереди извлека­ется значительно быстрее, чем из памяти.

Таким образом, очередь команд размерностью всего один байт позволяетпроцессору

при выборке команд всегда читать слова, что снижает загрузку шины, увеличивая ее

пропускную спо­собность и производительность СПВБ.

В двух исключительных случаях при извлечении команд процессор читает из памяти

байты, а не слова. Во-первых,когда команда передачи управления (например, JMP,

JNZ, CALL) указывает на нечётный адрес, по которому размещенакоманда, требующая

исполнения. В этом случае первый байт команды извлекается отдельно. Во-вторых,

когда встречается 6-байтовая команда LPDI, которая извлекается в следующем

порядке: байт —слово — байт — байт — байт, и очередь не используется. Когда

используется 8-битовая шина для пере­дачи команд процессору, читаются только

байты, аочередь не используется и каждая выборка требует одного цикла шины.

Блок шинного интерфейса (ВШИ) осуществляет управление и определяет циклышины,

связанные с выборкой команд и передачей данных между СПВВ и памятью или УВВ.

Каждое обращение к шине связано с битом регистра этикеток (регистр TAG находится

в каждом канале), который указывает, ккакому пространству адресов (системному

или ввода — вывода) относится обращение. БШИ выставляет тип цикла шины (выборка

команды из простран­ства адресов ввода —вывода, запись данных в память

системного пространст­ва и т.д.) в виде кода состояния на выходах S2 — S0

(табл.2). Системный контроллер К1810ВГ88 декодирует этот код, выбирая нужную

шину (СШ/ ШВВ) и формируя соответствующую команду (чтение, запись и т.д.). Затем

БШИопределяет соотношение между логической и физической шириной СШ и LLIBB.

Физическая ширина каждой шины фиксирована в системеи со­общается процессору или

его инициализации.

Код состояния S2SISO Тип цикла шины

000 001 010 011 100 101 110 111 Выборка команды из пространства ввода -

вывода Чтение данных из пространства ввода - вывода Запись данных в

пространство ввода - вывода Не используется Выборка команды из системного

пространства Чтение данных из системного пространства Запись данных в

системное пространство Пассивное состояние

Таблица 2.

В системной конфигурации обе шины (СШ и ШВВ) должны иметь одинаковую ширину: 8

или 16 бит, чтоопределяется типом ЦП (ВМ86/ВМ88). В уда­ленной конфигурации СШ

процессора ввода — вывода должна иметь ту же физическую ширину, что и СШ

центрального процессора системы. Ширина ШВВпроцессора ввода — вывода может быть

выбрана независимо. Если в пространстве ввода — вывода используются какие-либо

16-битовые УВВ, должна использоваться16- битовая ШВВ. Если в пространстве ввода

— вывода все УВВ 8-битовые, то может быть выбрана 8- либо 16-битовая ШВВ.

Преимущественно имеет 16- битовая ШВВ,поскольку она позволяет подключать к

системе дополнительные 16-битовые УВВ, а также обеспечивает более эффективную

выборку команд программы, размещенной впространстве ввода — вывода.

Для ПДП-пересылки в программе канала задается логическая ширина СШ и ШВВ

независимо для каждого канала. Логическаяширина 8-битовой физической шины может

быть только 8- битовой, а для 16- битовой физической шины логическая ширинаможет

быть задана 8- либо 16-битовой. Это позволя­ет обслуживать 8- и 16-битовые УВВ с

помощью одной 16-битовой физической шины. В табл. 3перечислены все возможные

отношения между логической и физической шириной СШ и ШВВ в местной и удаленной

конфигурации.

Таблица 3

Конфигурация Ширина СШ Ширина ШВВ

физическая логическая физическая: логическая

Местная 8:8 8: 8

16: (8/16) 16: (6/16)

Удаленная 8:8 8: 8

16: (8/16) 16; (8/16)

8:8 16: (8/16)

16; (8/16) 8: 8

Логическая ширина шины учитывается только при ПДП - пересылках. Извлечение

команд, а также запись и чтение операндов осуществляются словами илибайтами

только в зависимости от физической ширины шины.

Наряду с управлением пересылками команд и данных блок шинного интер­фейса

осуществляет арбитраж локальных шин. В местнойконфигурации БШИ

использует линию RQ/GT для запроса шины у ЦП и ее возвращения после

ис­пользования, в удаленной конфигурации — длякоординации совместного

ис­пользования локальной ШВВ с другими процессорами ВМ89 или локальным ЦП ВМ86,

если ониимеются. Арбитраж СШ в удаленной конфигурации осуще­ствляется арбитром

К1810ВБ89. В тех случаях, когда необходимо монополизи­ровать СШ, блок

шинногоинтерфейса формирует нулевой активный сигнал LOCK. Это бывает в двух

случаях: 1) когда каналвыполняет команду TSL (Test and Set Lock — проверка с

монополизацией);

2) когда в программе канала есть указание активизировать LOCK на время ПДП-

пересылки.

Структура каналов процессора ввода — вывода. Процессор ВМ 87 (см.

рис. 4) включает два идентичных канала. Каждый канал можетосуществлять ПДП-

пересылку, выполнять программу, отвечать на запросы готовности или простаивать.

Эти действия каналы могут выполнять независимо другот друга, что позволяет

рассматривать СПВВ ВМ89 как два устройства: канал 1 и канал 2. Каждый канал

состоит из двух основных частей: устройства управлениявводом — выводом и группы

регистров, часть которых использует­ся в программах, а часть из них является

программно-недоступными.

Устройство управления вводом — выводом управляет действиями канала во время ПДП-

пересылки.При выполнении синхронной пересылки оно ожидает поступления сигнала

синхронизации на входе DRQ, прежде чем выполнить очередной цикл чтения —

записи.Когда ПДП- пересылка должна заканчивать­ся по внешнему сигналу,

устройство следит за его появлением на входе EXT. Междуциклами чтения и записи

(пока данные находятся в СПВБ) канал может производить подсчёт числа переданных

данных, перекодировать их и сравнить с заданным кодом.Основываясь на результатах

этих действий, УУ вводом — выводом может прекратить ПДП- пересылку.

В процессе выполнения программы по команде SINTR устройство генери­рует запрос

прерывания в ЦП. Частозапрос используется для того, чтобы сообщить ЦП о

завершении программы канала.

Регистры канала используются СПВБ как при ПДП- пересылках, так и при выполнении

программы. Все регистры канала (рис. 6), за исключением TAG, непосредственно

принимают участие в указанныхпроцессах. Использование каждого регистра описано в

табл. 4.

Таблица 4

Регистр Использование

в программе при ПДП-пересылке

GA Обоего назначения Указатель источника

или базовый или приемника

GB То же Указатель приемника

или источника

GC >> Указатель таблицы

перекодировки

TP Указатель команд Указатель причины

окончания

РР Базовый Не используется

IX Общего назначения То же

или индексный

ВС Общего назначения Счетчик байтов

МС Общего назначения Участвует в маски-

или маскированного рованном сравнении

сравнения

СС Ограниченного Определяет условия

использования пересылки

Регистр общего назначения GA служит в большинстве команд в качестве операнда.

Вкачестве базового он используется для указания адреса операнда, находящегося в

памяти. Перед началом ПДП- пересылок программа канала загружает в GA

адресисточника или приемника данных.

Регистр общего назначения GB функционально взаимозаменяем с регист­ром GA. Если

GA загружен адресом источника ПДП-пересылки, то GB должен быть загружен адресом

приёмника, и наоборот.

Регистр общего назначения GC используется программой канала как операнд

илибазовый регистр. Используется при выполнении ПДП - пересылок, когда

осуществляется перекодировка данных. В этом случае, перед началом

пересылки,программа канала загружает в GC начальный адрес таблицы

пере­кодировки. В процессе пересылки его содержимое не изменяется.

Указатель команд ТР загружается начальным адресом программы в

про­цессеинициализации канала общим УУ на выполнение задания. Во время

выполнения программы (задания от ЦП) ТРиграет роль счетчика команд. Так как ВМ89

не содержит указателя стека и не может выполнять стековых операций, возврат

изпрограммы осуществляется путём загрузки в TP адреса возврата, который

запоминается в памяти по команде CALL. Указатель за­дания является

полностьюпрограммно-доступным (в отличие от регистра IP в ВМ86) и может

использоваться программой как регистробщего назначения или базовый.

Однако делать это не рекомендуется, так как программа становится трудной для

понимания.

Указатель блока параметров РР загружается общим УУ начальным адресом

блокапараметров в процессе инициализации канала на выполнение задания. В

подготовленном сообщении расположение блока параметров в памяти определяет

центральныйпроцессор (см. табл. 4). Программа канала не может изменить

содержимое регистра PP. Его удобно использовать как базовый для пересылки

данных в блок параметров. Для ПДП-пересылок регистр РР не используется.

Индексный регистр IX используется программой канала как регистр

обще­гоназначения. Он может также использоваться в качестве индексного регистра

для адресации операндов, находящихся в памяти. В качестве разновидности

индекснойадресации, с помощью IX можно задать индексную адресацию с

автоинкрементном, которая очень удобна при обработке массивов данных. Для ПДП -

пересылок регистрIX не используется.

Счетчик байтов ВС в программе канала служит регистром общего на­значения.При

ПДП- пересылке подсчитывает число пересланных байтов путём декрементирования

значения, загруженного перед ее началом. Если пересылка должна заканчиваться

позаданному числу пересланных байтов, то УУ вводом — выводом закончит её, когда

содержимое ВС станет равным нулю.

Регистр маскированного сравнения МС в программе канала может использоваться

какрегистр общего назначения или для маскированного сравнения. При ПДП-

пересылке используется для маскированного сравнения. Маскиро­ванное сравнение

позволяетсравнить выделенные разряды байта (операнда команды или пересылаемого

байта) с заданным заранее значением. Для этого в старший байт МС загружается

маска,выделяющая интересующие разряды, а в младший—сравниваемое значение (рис.

7). В программе, при выпол­нении команды условного перехода по

маскированномусравнению (либо при ПДП- пересылке), определенный в ней операнд

(либо пересылаемый байт) сравнивается с замаскированным значением.

Регистр управления каналом СС используется в основном при ПДП- пересылках.

Онслужит для определения условий пересылки и указывает способ её окончания.

Структура и обозначение управляющих полей СС представлены на рис. 8. Пять

старших полей определяют условиеПДП- пересылки:

F (пересылка) определяет, откуда и куда пересылаются данные;

TR (перекодировка) — следует ли пересылаемые данные перекодировать;

SYN (синхронизация) — способ синхронизации пересылки;

S (источник) — в каком регистре (GA или GB) находится адрес источника;

L (монополизация) — следует ли активизировать сигнал во время пересылки.

Четыре младших поля задают способ окончания пересылки:

TS указывает, что пересылка состоит в передаче только одного данного;

ТХ—что пересылка должна заканчиваться по внешнему сигналу (ЕХТ);

ТВС — по нулю в счетчике байтов (ВС);