Содержание отчета о выполненной работе. Отчет должен содержать следующее

Отчет должен содержать следующее:

1. Название и цель работы.

2. Исходные данные.

3. Графики зависимостей времени работы устройств и их загрузки от изменяемых параметров.

4. Выводы о влиянии параметров задачи на характеристики исследованной подсистемы.

5. Выводы о влиянии параметров устройств на характеристики исследованной подсистемы.

6. Выводы о влиянии типа операции обращения к файлу на характеристики исследованной подсистемы.

 

Контрольные вопросы

1. Какие режимы ввода-вывода поддерживаются в компьютере?

2. Чем отличается программно-управляемый режим от прямого доступа в память?

3. Какое устройство управляет прямым доступом в память?

4. Перечислите основные операции, выполняемые при чтении данных из ВЗУ.

5. Какие операции выполняются при записи данных в файл на ВЗУ?

6. Каковы преимущества прямого доступа в память?

7. Как влияет длина исполняемой программы на характеристики компьютера при ПДП?

8. Как влияет количество обращений к файлу на характеристики компьютера при ПДП?

9. Как влияет длина записи файла на характеристики компьютера при ПДП?

10. Какая операция обращения к файлу: чтение или запись, требует больше времени?

11. Как влияет тип операции обращения к файлу на обмен данными при ПДП?

12. Чем занят центральный процессор при выполнении прямого доступа к памяти?

13. Как влияет быстродействие процессора на характеристики компьютера при ПДП?

14. Как влияет пропускная способность системной шины на характеристики компьютера при ПДП?

15. Как влияет пропускная способность шины памяти на характеристики компьютера при ПДП?

16. Как влияет пропускная способность шины ВЗУ на характеристики компьютера при ПДП?

 

Лабораторная работа № 4
Исследование подсистемы прямого доступа
к памяти компьютера в мультипрограммном режиме

Краткая теория

 

Цель работы. Изучение принципов выполнения операции прямого доступа в память современных компьютеров, работающих в мультипрограммном режиме, с помощью простейшей имитационной модели.

Как отмечалось в предыдущей работе, операции ввода-вывода в современных компьютерах могут выполняться в одном из двух основных режимов:

1) программно-управляемый режим, который предполагает непосредственное участие центрального процессора;

2) режим прямого доступа, реализуемый под управлением контроллера ввода-вывода.

Первый режим характеризуется тем, что все действия, связанные с вводом или выводом, реализуются командами прикладной программы.

Режим прямого доступа является альтернативой программно-управляемому обмену. Он представляет собой способ подключения внешнего устройства, при котором это устройство обращается к оперативной памяти, не прерывая работы процессора. Такой обмен происходит под управлением контроллера прямого доступа к памяти (КПДП).

Основное назначение прямого доступа (ПДП – DMA, Direct Memory Access) — передача данных между разными устройствами с минимальным привлечением процессора. Как правило, одним из этих устройств является оперативная память, хотя иногда возможны как передачи между двумя внешними устройствами, так из памяти в память. Прямой доступ позволяет осуществлять обмен данными между внешним устройством и оперативной памятью параллельно с выполнением программы процессором. При этом увеличивается производительность компьютера за счет того, что данные не пересылаются в ЦП и обратно, а также за счет параллельного выполнения нескольких программ.

При использовании прямого доступа в память в мультипрограммном режиме во время обмена одной программы процессор может обслуживать другую. Таким образом, производительность компьютера возрастает.

В лабораторной работе исследуется работа компьютера, структура которого приведена на рис. 3.2. Он содержит центральный процессор, оперативную память, северный и южный мост, а также внешние запоминающие устройства.

Отличие данной лабораторной работы от предыдущей в использовании мультипрограммного режима, при котором в моделируемом компьютере выполняются две или три программы одновременно.