Организация работы памяти

В режиме многоабонентного обслуживания

       В современных ВС абонентами памяти является не только ЦП, но и другие устройства, например: видеоадаптер, каналы ввода/вывода, работающие под управлением своих программ. Т. е. эти блоки являются абонентами памяти. Возникает задача обеспечения работы ОП в режиме многоабонентного обслуживания.

       Требования к многоабонентной памяти:

— эффективное использование модульной организации ОП;

— защита ОП;

— контроль считываемых и записываемых данных.

Блок, реализующий эти функции называется блоком обращения к ОП (БОП).

                                  

 

       Поскольку обычно абонентов памяти достаточно много, то возможно возникновение конфликтов при обращении к одному и тому же модулю ОП. В этом случае обращенике происходит с тем блоком, у которого больше приоритет. Довольно часто модуль ЦП имеет низкий приоритет, например, контроллер регенерации, каналы ПДП, видеоадаптер имеют более высокий приоритет, чем ЦП.

       Обработка запроса состоит из 3-х этапов. На каждом из этапов используются свои аппаратные средства. Поэтому возможна реализация конвейера, т. е. возможна параллельная во времени работа этих блоков.

1 этап. Обработка сигналов запросов.

       Схема анализа приоритетов запросов циклически анализирует поступившие от абонентов запросы, выделяет наиболее приоритетный из них и фиксирует его записью 1 в соотвтствующий разряд регистра обобщенных запросов.

       По содержимому РгОЗ шифратор формирует в Рг НА 4-х разрядный номер абонента. Номер абонента определяет, кому будет выдаваться информация. Одновременно код в РгОЗ определяет прием запросного слова (ЗС) от соответствующего абонента. Запросное слово состоит из адреса признака обращения (R/W) и, при записи — слова данных.                      

 

 

 

2 этап. Обработка запросного слова.

       Схема анализа адреса проверяет адрес на допустимость, определяет блок, к которому должно происходить обращение (Рг ЗС1) и проверяет возможность обращения к нему. После этого формируются управляющие сигналы: номер абонента + номер блока ОП + признак обращения (R/W).

       Если адресуемый блок ОП оказывается занятым, то ЗС остается в Рг ЗС1 освобождения блока.

       При свободном блоке ОП ЗС передается в Рг ЗС2.

3 этап. Обращение к модулю ОП.

       В соответствии с содержимым управляющего слова запускается цикл обращения в определенном модуле ОП. Слово записыыватся в ОП или считывается в Рг И. Далее считанная информация передается через выходной коммутатор соответствующему абоненту.

Принципы организации систем ввода-вывода. 

Интерфейсы ЭВМ и МП.

       Вычислительная машина содержит помимо процессора (ядра системы) множество ПУ, наличие которых собственно и обеспечивает работоспособность и применении ЭВМ:

· ВЗУ;

· клавиатура;

· дисплей;

· multimedia...

       Производительность и эффективность ЭВМ определяется не только используемым МП и характеристиками ОП, но в большей степени — характеристиками ПУ и способами организации их совместной работы с МП и ОП.

       Связь устройств ЭВМ друг с другом осуществляется с помощью сопряжений, которые называются интерфейсом.

 

       Интерфейс — совокупность линий и шин сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенных для осуществления обмена информацией между устройствами.

       Характеристики интерфейса значительным образом определяют производительность системы.

       Пример:      f_МП = 100 МГц;        f _шины = 10 МГц;

 

При разработке интерфейса  решаются следующие проблемы:

· возможность реализации машин с переменным составом оборудования (различные конфигурации);

· реализация параллельной работы процессора над программой и выполнение ПУ процедур ввода-вывода;

· обеспечение независимости программирования ввода-вывода от особенностей ПУ;

· необходимости автоматического распознавания ситуаций в ПУ и реакцию ярда на них (готовность устройства, нарушения и т.д.)

 

Некоторые способы достижения:

· модульность (устройства выполнены в виде конструктивно законченных модулей);

· унифицированные форматы данных, которыми ПУ обменивается с ПУ;

· унифицированный интерфейс (унифицированный по составу и назначению набор линий и шин, унифицированные схемы подключения, сигналы и протоколы);

· унифицированный состав и набор команд процессора для операций ввода-вывода (передача сообщения не зависит от типа ПУ и его особенностей);

· отделение схем управления вводом-выводом от ядра ЭВМ.