五、輸入輸出系統(tǒng)(參考版)
2024-08-15 13:34本頁面
【正文】 1 Q Q D INTR B Q Q MASK 設(shè)備編碼器 排隊(duì)器 中斷查詢 來自高一級 的排隊(duì)器 至低一級 的排隊(duì)器 向量地址 中斷響應(yīng) INTA 中斷請求 命令譯碼 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 2. I/O 中斷處理過程 ① 1 0 ④⑤⑦⑧設(shè)備選擇電路01以輸入為例 ② ③⑥五、中斷服務(wù)程序流程 1. 中斷服務(wù)程序的流程 (1) 保護(hù)現(xiàn)場 (2) 中斷服務(wù) (3) 恢復(fù)現(xiàn)場 (4) 中斷返回 對不同的 I/O 設(shè)備具有不同內(nèi)容的設(shè)備服務(wù) 中斷返回指令 2. 單重中斷和多重中斷 不允許中斷 現(xiàn)行的 中斷服務(wù)程序 單重 中斷 多重 中斷 允許級別更高 的中斷源 中斷 現(xiàn)行的 中斷服務(wù)程序 中斷隱指令完成 進(jìn)棧指令 出棧指令 程序斷點(diǎn)的保護(hù) 寄存器內(nèi)容的保護(hù) 3. 單重中斷和多重中斷的服務(wù)程序流程 中斷否？ 保護(hù)現(xiàn)場 設(shè)備服務(wù) 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 中斷返回 取指令 執(zhí)行指令 中斷服務(wù)程序 中斷響應(yīng) 程序斷點(diǎn)進(jìn)棧 關(guān)中斷 向量地址 PC 中斷周期 是 中斷返回 保護(hù)現(xiàn)場 設(shè)備服務(wù) 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 開中斷中斷隱指令 中斷隱指令 否 取指令 執(zhí)行指令 中斷否？ 否 中斷響應(yīng) 程序斷點(diǎn)進(jìn)棧 關(guān)中斷 向量地址 PC 中斷周期 是 中斷服務(wù)程序 單重 多重 程序中斷接口芯片 8259A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)部總線 緩沖器 讀 / 寫 邏 輯 級聯(lián)緩沖 器 /比較器 優(yōu)先權(quán) 比較器 ( PR ) 中斷 服務(wù) 寄存 器 (ISR) 中斷 請求 寄存 器 (IRR) 中斷屏蔽寄存器 （ IMR） 控制邏輯 INT INTA D7~D0 A0 RD WR CS CAS0 CAS1 CAS2 SP/EN IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 內(nèi)部總線 主程序和服務(wù)程序搶占 CPU 示意圖 準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作 傳送數(shù)據(jù) 傳送數(shù)據(jù) 發(fā)中斷請求 發(fā)中斷請求 I/O 宏觀 上 CPU 和 I/O 并行 工作 微觀 上 CPU 中斷現(xiàn)行程序 為 I/O 服務(wù) 主程序 繼續(xù)執(zhí)行主程序 啟動(dòng)外設(shè) 服務(wù)程序 （傳送數(shù)據(jù)） 服務(wù)程序 （傳送數(shù)據(jù)） 繼續(xù)執(zhí)行主程序 CPU DMA 方式 一、 DMA 方式的特點(diǎn) 1. DMA 和程序中斷兩種方式的數(shù)據(jù)通路 CPU 主 存 ACC 中斷接口 DMA 接口 I/O 設(shè) 備 中斷方式數(shù)據(jù)傳送通路 輸入指令 輸出指令 DMA方式數(shù)據(jù)傳送通路 2. DMA 與主存交換數(shù)據(jù)的三種方式 (1) 停止 CPU 訪問主存 控制簡單 CPU 處于不工作狀態(tài)或保持狀態(tài) 未充分發(fā)揮 CPU 對主存的利用率 主存工作時(shí)間 CPU不執(zhí)行程序 DMA不工作 DMA不工作 DMA工作 CPU控制 并使用主存 DMA控制 并使用主存 t (2) 周期挪用（或周期竊?。? DMA 訪問主存有三種可能 ? CPU 此時(shí)不訪存 ? CPU 正在訪存 ? CPU 與 DMA 同時(shí)請求訪存 此時(shí) CPU 將總線控制權(quán)讓給 DMA 主存工作時(shí)間 CPU控制 并使用主存 DMA控制 并使用主存 t (3) DMA 與 CPU 交替訪問 主存工作時(shí)間 DMA控制 并使用主存 CPU控制 并使用主存 t CPU 工作周期 C1 專供 DMA 訪存 C2 專供 CPU 訪存 所有指令執(zhí)行過程中的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間 不需要 申請建立和歸還 總線的使用權(quán) 二、 DMA 接口的功能和組成 1. DMA 接口功能 (1) 向 CPU 申請 DMA 傳送 (2) 處理總線 控制權(quán)的轉(zhuǎn)交 (3) 管理 系統(tǒng)總線、 控制 數(shù)據(jù)傳送 (4)
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