WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Склад комп’ютера та взаємодія між вузлами. Склад мікропроцесорної системи. Однопрограмний і мультипрограмний режими керування. Сторінкова організація - Реферат

Склад комп’ютера та взаємодія між вузлами. Склад мікропроцесорної системи. Однопрограмний і мультипрограмний режими керування. Сторінкова організація - Реферат

що зв'язаний з пам'яттю і системою введення-висновку через канали пам'яті і уведення-висновку відповідно. ЦП зчитує з пам'яті команди, що утворюють програму і декодують їх. Відповідно до результату декодування команд він здійснює вибірку даних з пам'яті м портів уведення, обробляє їхній і пересилає назад у чи пам'ять порти висновку. Існує також можливість уведення-висновку даних з пам'яті на зовнішні пристрої і назад, минаючи ЦП. Цей механізм називається прямим доступом до пам'яті (ПДП). Кожна складова частина мікропроцесорної системи має досить складну внутрішню структуру.
З погляду користувача при виборі мікропроцесора доцільно мати у своєму розпорядженні деякі узагальнені комплексні характеристики можливостей мікропроцесора. Розроблювач має потребу в з'ясуванні і розумінні лише тих компонентів мікропроцесора, що явно відбиваються в програмах і повинні бути враховані при розробці схем і програм функціонування системи. Такі характеристики визначаються поняттям архітектури мікропроцесора.
Архітектура мікропроцесора - це його логічна організація, розглянута з погляду користувача; вона визначає можливості мікропроцесора по апаратній і програмній реалізації функцій, необхідних для побудови мікропроцесорної системи. Поняття архітектури мікропроцесора відбиває:
- його структуру, тобто сукупність компонентів, що складають мікропроцесор, і зв'язків між ними; для користувача досить обмежитися реєстровою моделлю мікропроцесора;
- способи представлення і формати даних;
- способи звертання до усім програмно-доступним для користувача елементам структури ( адресація до регістрів, осередкам постійної й оперативної пам'яті, зовнішнім пристроям);
- набір операцій, виконуваних мікропроцесором;
- характеристики керуючих слів і сигналів, вироблюваних мікропроцесором і, що надходять у його ззовні;
- реакцію на зовнішні сигнали ( система обробки переривань і т.п.).
По способі організації простору пам'яті мікропроцесорної системи розрізняють два основних типи архітектур.
Організація, при якій для збереження програм і даних використовується один простір пам'яті, називається фон Нейманівською архітектурою (по імені математика, який запропонував кодування програм у форматі, що відповідає формату даних). Програми і дані зберігаються в єдиному просторі, і немає ніяких ознак, що вказують на тип інформації в комірці пам'яті. Перевагами такої архітектури є більш проста внутрішня структура мікропроцесора і менша кількість керуючих сигналів.
Організація, при якій пам'ять програм CSEG (Code Segment) і пам'ять даних DSEG (Data Segment) розділені і мають свої власні адресні простори і способи доступу до них, називається Гарвардською архітектурою ( по імені лабораторії Гарвардського Університету, що запропонувала її). Така архітектура є більш складної і вимагає додаткових керуючих сигналів. Однак, вона дозволяє здійснювати більш гнучкі маніпуляції інформації, реалізовувати компактно кодований набір машинних команд і, у ряді випадків, прискорювати роботу мікропроцесора. Представниками такої архітектури є мікроконтролери сімейства MCS-51 фірми Intel.
В даний час випускаються мікропроцесори зі змішаною архітектурою, у яких CSEG і DSEG мають єдиний адресний простір, однак різні механізми доступу до них. Конкретним прикладом є мікропроцесори сімейства 80х86 фірми Intel.
На фізичному рівні мікропроцесор взаємодіє з пам'яттю і системою введення-висновку через єдиний набір системних шин - внутрісистемну магістраль. Вона, у загальному випадку складається з:
- шини даних DB (Data Bus), по якій виробляється обмін даними між ЦП, пам'яттю і системою ВВ;
- шини адреси AB ( Address Bus), використовуваної для передачі адрес комірок пам'яті і портів ВВ, до яких здійснюється звертання;
- шини керування CB (Control Bus), по якій передаються керуючі сигнали, що реалізують цикли обміну інформацією і керуючі роботою системи.
Розглянемо структурну схему мікропроцесорної системи (МШС), приведену на мал. 1. Функціонування МШС зводиться до наступного послідовності дій: одержання даних від різних периферійних пристроїв (із клавіатури термінала, від дисплеїв, з каналів зв'язку, від різного типу зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв), обробка даних і видача результатів обробки на периферійні пристрої (ПУ). При цьому дані від ПУ, підмети обробці, можуть надходити й у процесі їхньої обробки.
Рис.1. Структурна схема мікропроцесорної системи.
2. Однопрограмний і мультипрограмний режими керування
Усі моделі ЄС ЕОМ - це мультипрограмні машини. Це означає, що в їх застосовується сполучення програмних і апаратних засобів керування.
Програмні засоби складають ОС, що встановлює порядок роботи ЕОМ при різних режимах роботи. Усі режими роботи ЕОМ поділяються на однопрограмні і мультипрограмні.
При роботі в олнопрограммном режимі всі ресурси ЕОМ віддані однієї програмі. Виконання наступної програми можливо тільки після повного виконання попередньої програми.
Різновиду однопрограмного режиму:
o Однопрограмний режим з безпосереднім доступом користувача до ЕОМ.
Користувач веде діалог з машиною, працюючи за пультом. У цьому режимі машинний час використовується нераціонально. Такий режим використовується тільки при налагодженні ЕОМ.
o Однопрограмний режим з послідовним виконанням програм без участі користувача. Усі програми введені заздалегідь і виконуються під керуванням ОС. Цей режим неефективний, тому що при такому режимі не цілком використовуються можливості рівнобіжної роботи основних будов машини.
Різновиду мультипрограмного режиму:
o Режим пакетної обробки. У такому режимі можливо рішення декількох задач на ЕОМ одночасно. Усі програми, вихідні дані вводяться заздалегідь, з них утвориться пакт задач. Усі задачі реалізуються без утручання користувача. При такому режимі значно заощаджується час на виконання набору задач.
o Режим поділу часу. Цей режим схожий на попередній, але під час виконання пакета можливе втручання користувачів. Режим поділу часу сполучить ефективне використання можливостей ЕОМ з дає користувачу можливість індивідуального користування.
Застосування такого режиму можливо тільки, коли робота ЕОМ протікає у реальному масштабі часу.
o Режим запит-відповідь. Цей режим являє собою вид телеобробки, при який відповідно до запитів від абонентів, ЕОМ посилає дані, що містяться у Файлах даних. Число відповідей обмежене ємністю пам'яті, отже обмежене і число запитів.
o Діалоговий режим. це найбільш використовуваний режим роботи ЕОМ. При такому режимі відбувається двостороння взаємодія (діалог) користувача й ЕОМ. Для здійсненні цього режиму необхідно, щоб технічні і програмні засоби могли працювати в реальному масштабі часу; щоб абоненти мали можливість формулювати свої повідомлення на високому рівні.
У мультипрограмних режимах реалізовані два варіанти: мультипрограмний режим з
Loading...

 
 

Цікаве