Ответы на экзаменационные вопросы (1085983), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

г) сигнал "приёмник занят" – приём данных невозможен.

2) группа необязательных сигналов

а) "конец бумаги";

б) сигнал включения принтера;

в) сигнал "перевод строки";

г) сигнал "ошибка принтера";

д) сигнал "выбор принтера".

Принтер имеет восьмиразрядную ШД, пятиразрядную шину сигнала состояния, четырёхразрядную шину управления сигналов. Для использования данного интерфейса, стандартный порт должен иметь следующие регистры:

1) 8-разрядный регистр данных (РД) – для фиксирования входных данных;

2) 5-разрядный регистр признаков (РП) – отображает состояние принтера;

3) 4-разрядный регистр управления (РУ) – обеспечивает задание направления передачи данных, задание режима прерывания, программное управление принтером.

*
**структура интерфейса***

*
**строб разрешает передачу данных***

Данный режим осуществляется по принципу квитирования.

12. Структура многоинтерфейсной универсальной ВС. Особенности построения. Классификация интерфейсов многоинтерфейсной ВС.

Вычислительные системы с одним общим интерфейсом.

ПЛЮСЫ:

1. Унификация алгоритмов связи и оборудования устройств, которых подключены к интерфейсу. Подключение к системной магистрали осуществляется через контроллер.

2. Возможность реализации единой адресации ОЗУ и контроллера ПУ, т.е. обращение к контроллеру аналогично обращению к ОЗУ.

Структура многоинтерфейсной вычислительной системы

*
**Структура многоинтерфейсной ВС***

ПВВ – процессор IO

(П) ПУ – процессор периферийных устройств

КПУ – контроллеры периферийных устройств

В данной структуре каждая группа устройств объединена между собой интерфейсом, параметры которого соответствует параметрам объединённых устройств.

И0 – интерфейс процессоров

И1 – интерфейс ОЗУ

И2 – интерфейс процессор-памяти

И3 – интерфейс каналов или IO интерфейсов

И4 – интерфейс периферийных устройств

Преимущества такой структуры:

1) обеспечение высокого быстродействия

2) ориентированность определённого интерфейса на работу с определёнными группами устройств

3) наличие программно-управляемых процессоров IO работающий в двух режимах.

Недостатки: сложность структуры, необходимость поэтапного преобразования и буферизации данных, низкая надёжность работы.

Обмен информацией центральной части ВС с периферийными устройствами осуществляется через процессор IO каналов. Канал – это специальное устройство, имеющее собственный процессор и внутреннюю память. Является связующим звеном с ПУ. Канал ориентирован на работу с медленнодействующими устройствами – он работает в мультиплексорном режиме и обслуживает несколько ПУ.

Один канал может обслуживать до 40 ПУ. Он работает в режиме разделения времени между подключенными к нему устройствами.

Процессоры ввода/вывода (ПВВ) могут работать в двух режимах:

1. Режим разделения времени (мультиплексный), когда канал обслуживает несколько ПУ:

1.1. байт-мультиплексный режим. После передачи байта информации с одного ПУ, канал переключается на другое ПУ;

1.2. блок-мультиплексный режим. Объём блока за сеанс устанавливается программно;

2. Монопольный (селекторный) режим, когда канал полностью подчинит ПУ и работает с ним.

Функции канала.

- принимать и дешифрировать команду ввода/вывода от МП;

- устанавливать связь с ПУ, определять его состояние;

- управлять передачей информации и осуществлять контроль правильности.

13. Устройства ввода-вывода универсальных ВС. Селекторный и мультиплексный каналы. Структура и назначение каналов.

Обмен информацией центральной части ВС с периферийными устройствами осуществляется через процессор IO каналов. Канал – это специальное устройство, имеющее собственный процессор и внутреннюю память. Является связующим звеном с ПУ. Канал ориентирован на работу с медленнодействующими устройствами – он работает в мультиплексорном режиме и обслуживает несколько ПУ.

Один канал может обслуживать до 40 ПУ. Он работает в режиме разделения времени между подключенными к нему устройствами.

Процессоры ввода/вывода (ПВВ) могут работать в двух режимах:

1. Режим разделения времени (мультиплексный), когда канал обслуживает несколько ПУ:

1.1. байт-мультиплексный режим. После передачи байта информации с одного ПУ, канал переключается на другое ПУ;

1.2. блок-мультиплексный режим. Объём блока за сеанс устанавливается программно;

2. Монопольный (селекторный) режим, когда канал полностью подчинит ПУ и работает с ним.

Функции канала.

- принимать и дешифрировать команду ввода/вывода от МП;

- устанавливать связь с ПУ, определять его состояние;

- управлять передачей информации и осуществлять контроль правильности.

Структура мультиплексного канала.

Мультиплексный канал предполагает наличие групп регистров:

- р-ры информации о состоянии активного ПУ (РгНАП);

- р-ры памяти подканалов, содержащие информацию о пассивных в данное время ПУ.

*** структурная схема ***

«РгНАП» - р-р номера активного подканала, содержащий №ПУ, с которым обменивается;

«РгКомВВ» - р-р команды IO с направлением передачи и объёмом информации;

«БУпрК» - формирование системы управляющих сигналов;

«РгКОУ» - р-р кода операции (указатель операции) и управляющего слова канала (расширенной команды);

«РгТАД» - р-р текущего адреса данных с адресом ячейки памяти, с которой обменивается;

«СчТД» - счётчик текущих данных, содержит число уже переданных байт;

«РгАУСК» - р-р адреса управляющего слова канала с адресом следующего управляющего слова (команды) канала;

«РгСвязиИнт» - буферный блок;

«Память подканалов» содержит информацию о текущих операциях IO, относящихся к пассивным ПУ и подканалам.

Селекторный канал.

Необходим для работы с одним быстродействующим ПУ, монополизирующим канал на всё время передачи информации. Основное отличие от структуры мультиплексного канала – отсутствие блока «Память подканалов».

*
** структурная схема ***

«Блок управления выборкой» осуществляет управление выбором следующего за действующим управляющего слова канала. Слово записывается в «РгПУСК» (р-р предварительного управляющего слова канала).

Работа мультиплексного канала.

1. Блок управления каналом получает от ЦП команду IO;

2. Т.к. команды IO поступают одновременно на все каналы, то канал сравнивает свой № с № в команде i/o и при их совпадении анализирует состояние контроллера и ПУ на готовность к работе;

3. Если контроллер готов, он вызывает подпрограмму, управляющую i/o.

4. Контроллер получает из канала своё словосостояние, где указана вся управляющая информация;

5. Канал посылает контроллеру код операции ВВОД или ВЫВОД;

6. Осуществляет обмен блоком информации между каналом и ПУ;

7. Канал формирует следующую информацию об обмене данными и записывает её в память подканалов;

8. Из памяти подканалов вызывается другой подканал, соответствующий другому ПУ.

Для селекторного канала алгоритм аналогичен, исключая пункты, относящиеся записи информации в память подканалов и извлечение из неё данных по следующему подканалу.

15. Способы обмена информацией внешних устройств через интерфейс (программный режим обмена, режим прерываний, режим прямого доступа к памяти). Алгоритмы обмена. Централизованный и децентрализованный арбитраж запросов занятия шины.

Арбитражи см. в вопросе 10.

Способы организации обмена информацией с ПУ.

- программно-управляемый (PIO), когда организация обменом управляет обменом (медленно);

*** PIO ***

- режим прямого доступа к памяти (DMA), обмен прямым доступом (быстрые устройства). Функции:

*
** DMA ***

-- управление передачей информации. Формирование объёма блока данных для передачи и определение области данных для передачи данных;

-- формирование адресов ячеек памяти для обращения;

-- подсчёт количества байтов при передаче информации, определение момента завершения передачи;

-- формирование управляющих сигналов на захват магистрали, приём внешних сигналов от процессора.

Режим прямого доступа к памяти (DMA, ПДП).

DMA обеспечивает ускоренный обмен между внешними ЗУ и ОЗУ. При необходимости обмена с ВЗУ, ЦП формирует сигнал запроса на обмен информацией контроллеру прямого доступа к памяти (КПДП), сообщает необходимую информацию (направление обмена, адрес начальной ячейки и объём информации в байтах) и отключается от шин. Всё управление обмена осуществляется через контроллер DMA

*** PIO ***

Функции контроллера DMA:

*
** DMA ***

- приём запроса на ПДП от внешнего устройства;

- формирование запроса ЦП на захват шин системной магистрали;

- приём сигнала от ЦП о подтверждении захвата шин;

- формирование сигнала о начале цикла ПДП;

- формирование адресов ячеек памяти;

- осуществляет подсчёт количества переданных байт.

Режим ПДП возможен при условии последовательного расположения ячеек памяти.

Каналы контроллера DMA.

***структура контроллера DMA***

В
ключают следующие служебные регистры:

1. р-р базового числа содержит количество переданных байтов;

2. р-р базового адреса содержит адрес первой ячейки, которая будет опрошена;

3. р-р режимов содержит информацию о направлении передачи информации (ОЗУ в ВЗУ или ВЗУ в ОЗУ), а также содержит номер активного канала;

4. р-р числа циклов. Первоначально загруженное базовое число циклов, после очередного цикла декрементируется;

5. р-р текущего адреса. Вначале загружается базовый адрес, после выполнения инкрементируется. При обнулении р-ра циклов обмен завершается;

6. блок управления режимами с параметрами работы каналов:

6.1. р-р условий выставляет приоритетность;

6.2. р-р команд управления каналом.

16. Прерывания. Параметры прерывания. Организация выполнения режима прерывания. Централизованный и децентрализованный арбитраж запросов прерываний.

Под прерыванием понимают режим работы ЦП, при котором он переключается по внешнему сигналу с работы по основной программе на дополнительную, сохраняя И. для возобновления работы.

Существуют три способа реализации режима в зависимости от состояния ПУ:

1. прямой режим – ПУ всегда готово к обмену информацией;

2. условный с занятием цикла – процесс ожидает готовности ПУ к обмену информации;

3. условное совмещение – процесс периодически запрашивает ПУ, при отсутствии готовности переходит к выполнению программы.

***диаграмма***

В режиме прерывания ЦП прерывает работу и по завершению подпрограммы возобновляет работу по основной программе. Необходимая И. о его состоянии сводится в данные, которые формируются в вектор состояния ЦП. Вектор включает:

1. Содержимое счётчика команд, который указывает номер следующей невыполненной команды;

2. Состояние триггера работы (работа/останов);

3. Маска прерываний: содержимое регистра запрещённых запросов прерываний;

4. Код прерывания – код источника запроса на прерывание;

5. Информация с арифметических, индексных и программно-доступных регистров.

***последовательность выполняемых действий***

11. Информация систем прерывания

Режим прерывания поддерживается совокупностью программных и аппаратных средств , называемых контроллером прерываний программ. Источники запросов прерываний могут исходить от внешних устройств (т.как подтверждение запроса прерывания, сбой источника питания, затребование ПУ) и от внутренних (сбой ВС, переполнение разрядной стеки и т.п.).

Запросы на прерывание могут поступать одновременно, образуя очередь запроса прерывания, обслуживаемой в соответствии с приоритетом каждого запроса.

12. Характеристики систем прерывания.

1. Время реакции – интервал времени между появлением запроса на прерывание и началом выполнения прерывающей программы.

***диаграмма***

2
. Время обслуживания – время, затрачиваемое на подготовку прерывания и восстановление. Характеризует потерю машинного времени на организацию процесса прерывания.

Т
(обсл) = Т (запоминания состояния прерываемой проги) + T (восстановления)

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)