The design of the UNIX Operating System 95 страница
Регистр выходных данных служит для помещения в него данных для чтения вычислительной системой, а регистр входных данных предназначен для помещения в него информации, которая должна быть выве-дена на устройство. Обычно емкость этих регистров не превышает ширину линии данных ( а чаще всего меньше ее), хотя некоторые контроллеры могут использовать в качестве регистров очередь FIFO для бу-феризации поступающей информации.
|
|
|
| Основы операционных систем | 132 |
Разумеется, набор регистров и составляющих их битов приблизителен , он призван послужить нам моде-лью для описания процесса передачи информации от вычислительной системы к внешнему устройству и обратно, но в том или ином виде он обычно присутствует во всех контроллерах устройств.
Опрос устройств и прерывания. Исключительные ситуации и системные вызовы
|
|
|
Построив модель контроллера и представляя себе, что скрывается за словами "прочитать информацию из порта" и "записать информацию в порт", мы готовы к рассмотрению процесса взаимодействия устройст-ва и процессора. Как и в предыдущих случаях, примером нам послужит команда записи, теперь уже за-писи или вывода данных на внешнее устройство. В нашей модели для вывода информации, помещаю-щейся в регистр входных данных, без проверки успешности вывода процессор и контроллер должны свя-зываться следующим образом.
|
|
|
1. Процессор в цикле читает информацию из порта регистра состояний и проверяет значение бита занятости.Если бит занятости установлен,то это означает,что устройство еще не завершилопредыдущую операцию, и процессор уходит на новую итерацию цикла. Если бит занятости сброшен, то устройство готово к выполнению новой операции, и процессор переходит на сле-дующий шаг.
|
|
|
2. Процессор записывает код команды вывода в порт регистра управления.
3. Процессор записывает данные в порт регистра входных данных.
4. Процессор устанавливает бит готовности команды. В следующих шагах процессор не задейство-ван.
5. Когда контроллер замечает, что бит готовности команды установлен, он устанавливает бит за-
нятости.
6. Контроллер анализирует код команды в регистре управления и обнаруживает, что это команда вывода. Он берет данные из регистра входных данных и инициирует выполнение команды.
7. После завершения операции контроллер обнуляет бит готовности команды.
8. При успешном завершении операции контроллер обнуляет бит ошибки в регистре состояния, при неудачном завершении команды – устанавливает его.
9. Контроллер сбрасывает бит занятости.
При необходимости вывода новой порции информации все эти шаги повторяются. Если процессор инте-ресует, корректно или некорректно была выведена информация, то после шага 4 он должен в цикле счи-тывать информацию из порта регистра состояний до тех пор, пока не будет сброшен бит занятости уст-ройства, после чего проанализировать состояние бита ошибки.
Как видим, на первом шаге (и, возможно, после шага 4) процессор ожидает освобождения устройства, непрерывно опрашивая значение бита занятости. Такой способ взаимодействия процессора и контрол-лера получил название polling или, в русском переводе, способа опроса устройств. Если скорости рабо-ты процессора и устройства ввода-вывода примерно равны, то это не приводит к существенному умень-шению полезной работы, совершаемой процессором. Если же скорость работы устройства существенно меньше скорости процессора, то указанная техника резко снижает производительность системы и необ-ходимо применять другой архитектурный подход.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 118; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!