Ввод-вывод с использованием механизма прерываний. Алгоритм ввода-вывода с использованием прерываний приведен на Рис

Алгоритм ввода-вывода с использованием прерываний приведен на Рис. 8, а.

В этом варианте обмена инициатором обмена является периферийное устройство. ПУ подает процессору сигнал «запрос прерывания». Если ПУ разрешено прерывание, процессор завершает выполнение текущей команды и осуществляет «контекстное переключение» — запоминает свое состояние, то есть запоминает состояние своих регистров в стеке, идентифицирует 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.

Рис. 8. Ввод-вывод с использованием прерыванийи прямого доступа к памяти

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, имеющих скорость передачиданных более 50 килобайтов в секунду. 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.
В суперЭВМ в этом режиме используется механизм задания приоритетов для ПУ.

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 высокоскоростными ПУ используют режим ПДП. Для этого режима аппаратно реализуется канал ввода-вывода в виде контроллера прямого доступа к памяти.

Дата добавления: 2014-01-11