Специальные операционные устройства ЭВМ
Известно, что в состав вычислительной машины, кроме процессоров и основной памяти, входит также большое количество периферийных устройств, предназначенных для хранения больших массивов информации. Кроме этого, в ЭВМ возникают задачи ввода и вывода информации между элементами ЭВМ, ее регистрации и отображения. Для связи отдельных элементов ЭВМ используются интерфейсы. Интерфейс – совокупность физических связей и алгоритмов работы.
Для обеспечения высокой производительности необходимо, по возможности, освободить процессор при обмене информацией между оперативной памятью и периферийными устройствами. С этой целью, между ОП и периферийным устройством включается контроллер прямого доступа к памяти (КПДП). При обмене информацией между ОП и ПУ может быть использована программно-управляемая передача или прямой доступ к памяти. При программно-управляемом способе передачи информации, обмен осуществляется с помощью процессора.
Это снижает производительность процессора при выполнении программы. Прямой доступ к памяти обеспечивает освобождение процессора от обмена информацией, при этом используется контроллер ПДП (прямого доступа к памяти).
При данном способе за процессором остается только управление работой контроллера. Контроллер выполняет следующие функции:
1. управление передачи информацией между ОП и ПУ;
2. задание размера блока данных, которые подлежат передаче, и области памяти, используемой при данной передаче;
3. формирование адресов, ячеек ОП, участвующих в передаче;
4. подсчет числа байтов, передаваемых из ОП в ПУ или наоборот;
5. определение момента завершения данной операции по вводу или выводу.
Рассмотрим структурную схему контроллера ПДП:
Рг АОП – регистр адреса в оперативной памяти.
Рг ДОП – регистр данных в оперативной памяти.
Рг ТАд – регистр текущего адреса данных, определяет начальный адрес в ОП при вводе или выводе информации. При вводе-выводе из или в ОП используются слова.
Сч Д – счетчик данных, определяет количество байтов, оставшихся при вводе или выводе информации из ОП.
Рг СИ – регистр связи с интерфейсом. В данном регистре производится компоновка слова или выделение байтов в слове. Обмен информацией с ВУ производится байтами. Номер байта указывается счетчиком байтов. Начальная информация для работы контроллера выдается процессором в блок регистров (БР). При обмене информацией с ОП с каждым словом производится добавление единицы в регистр текущего адреса данных. Когда содержимое счетчика данных равно 0, это означает окончание обмена.
Рг АУС – регистр адреса управляющего слова, в нем содержится адрес очередного управляющего слова.
КПДП – контроллер прямого доступа к памяти, обеспечивает обмен информацией между ОП и ВУ самостоятельно. Контроллер ПДП является основным элементом в составе канала обмена информации ввода-вывода.
2014-02-18
353
