Ввод/вывод по прерыванию

Временная диаграмма

Программно управляемый ввод/вывод

Операции ввода/вывода

Передача параметров

Использование стеков

Использование стеков снимает проблему вложенных ПП. Для этого в систему команд вводится:

- Команда перехода к ПП:

ПП

D

Алгоритм:

1. ((УК)) → РК

2. (УК) + 1 → УК

3. Дешифровка коп

4. (УК) → -(Sp)

5. D → УК

6. Переход к пункту 1

- Команда возврата:

БП

Sp

Алгоритм:

1. ((УК)) → РК

2. (УК) + 1 → УК

3. Дешифровка коп

4. (Sp) + → УК

5. Переход к пункту 1

При использовании стека для связи с ПП происходит два обращения к памяти: команда возврата так же обращается к памяти два раза. Это не самый экономный, но самый простой и часто используемый прием.

Самый простой способ передачи параметров главной программы к ПП – использование стандартных входных и выходных ячеек, или регистров. Главная программа должна перед каждым обращением к ПП засылать нужный аргумент в регистр, а после возврата использовать результат работы, находящийся в другом стандартном регистре.

Схема передачи:

	Фрагмент главной
	(….)х(…)→R2
А	Переход к ПП
А+1	(R2)х(…)→

ПП

(R1)x(…)…

…..

(….)x(…)→R2

Возврат

Есть три технологии выполнения операции:

- Программно управляемый ввод/вывод

- Ввод/вывод по прерыванию

- Прямой доступ в память

Взаимодействие программ с периферийными устройствами происходит по схеме:

1. Команды программы выдают адрес устройства и вид работ

2. Следующая команда требует записать слово из ячейки памяти

3. Контроллер принимает слово из памяти в свой регистр данных, признак готовности -0- “занято”. Затем передает слово в периферийное устройство, по окончанию в регистре -1

4. Все время работы контроллера программа выполняет цикл ожидания, затем продолжение работы

Взаимодействие ЦП с ПУ(принтер)

ОМТ М

R(сост) → R1

(R1) = 1?

((R0)) → M

R(сост) → R1

(R1) = 1?

Нет

Цикл ожидания

Да

((R0)) → M

0 → Rсост

Вывод символа на печать

1 → Rсост

Один символ

Работа устройств вывода:

t

t4

t3

t2

t1

t0

ЦП

Контроллер

Последовательность работы ЦП и контроллера ПУ

t₀ – t₁ и t₃ - t₄ – ЦП выполняет цикл ожидания

t₂ – t₃ – передача символа на принтер

Достоинства программы управления ввода/вывода – его простота

При программном управлении во время работы контроллера ЦП не может работать, а должен отслеживать сигнал готовности в регистре состояния. Механизм прерываний изменяет ситуацию. При работе ЦП имеют место ситуации, когда выполнение вычисления невозможно. В таких случаях следует снять выполнение программы и запустить новую, предварительно зафиксировав обстоятельства, в которых произошло прерывание. Каждый тип прерывания обрабатывается по своему с помощью специальной программы “обработки прерываний”. Типы прерываний и соответствующей обработки пронумерованы и образуют библиотеку ПП. Каталог библиотеки называют таблицей векторов прерываний. Сам вектор – последовательность нескольких байтов. Вектор прерывания с номером М хранится в ячейке a[t] + (M - 1)xN, где Ат - адрес начала таблицы, N – число бай адреса вектора прерываний, М – номер вектора прерываний. В главной программе нет обращения к обработчику. Прерывание возникает внезапно, реализуется последовательность событий:

- Главная программа вызывает прерывание

- ЦП сохраняет указатель команд и регистр признаков, устанавливая новые значения УК. Обработчик выполняет работу прерывания и после ее окончания восстанавливает старые значения регистров и вызывает выход из прерывания

- Выход из прерывания

-ЦП восстанавливает значение УК и регистра признаков

- Главная программа продолжает работу

Большинство операций ввода/вывода носят групповой характер, т.е передаются группы данных. Удобно организовывать циклическую передачу данных с помощью обработчика прерываний. По окончанию работы контроллер выдает сигнал прерывания ЦП вместо ожидания конца работы.

//рисунок

Механизм прерываний позволяет перенести часть работы из главной программы на обработчика.