4. Прямий доступ до пам'яті. Канали прямого доступу до пам'яті і пряме керування шиною.

Передача данных в режиме прямого доступа к памяти (Direct Memory Access, DMA) требуется при обмене данными между оперативной памятью и вы­сокоскоростными устройствами. В режиме прямого доступа периферийное устройство связано с оперативной памятью непосредственно через каналы прямого доступа (каналы DMA), а не через внутренние регистры микропро­цессора. Наиболее эффективным такой режим обмена данными бывает в ситуациях, когда требуется высокая скорость для передачи большого объема информации (например, при загрузке данных в память с компакт-диска).

Для инициализации процесса прямого доступа на системной шине исполь­зуются соответствующие сигналы. Так, устройство, требующее прямой дос­туп к памяти, по одному из свободных каналов DMA обращается к кон­троллеру, сообщая ему путь (адрес), откуда или куда переслать данные, начальный адрес блока данных и объем данных (рис. 5.19). Инициализация обмена происходит с участием процессора, но собственно передача данных осуществляется уже под управлением контроллера DMA, а не процессора.

Для организации прямого доступа в память в компьютерах IBM PC/XT ис­пользовалась одна 4-канальная микросхема DMA i8237, канал 0 которой предназначен для регенерации динамической памяти. Каналы 2 и 3 служат для управления высокоскоростной передачей данных между дисководами гибких дисков, винчестером и оперативной памятью соответственно. Дос­тупным является только канал DMA 1.

5. Розподіл системних ресурсів. Поняття Plug and Play.

Современные микросхемы BIOS поддерживают так называемый стандарт Plug&Play ("Подключай и работай"). В BIOS, поддерживающих этот стан­дарт, включено 13 дополнительных системных функций, используемых опе­рационной системой PC.

Стандарт Plug&Play (рис. 9.4), разработанный корпорацией Intel, позволяет системам и адаптерам, поддерживающим его, автоматически настраивать друг друга.

В реализации стандарта Plug&Play принимают участие:

Аппаратные средства

BIOS

Операционная система

Аппаратные средства, поддерживающие стандарт Plug&Play, информируют BIOS и операционную систему о необходимых им ресурсах и, в свою оче­редь, самонастраиваются на основании полученной информации.

В BIOS возможности Plug&Play реализуются в процессе выполнения про­граммы проверки системы (POST). BIOS распознает установленные аппа­ратные средства, подключенные к материнской плате и адаптерам PC, ана­лизирует распределение ресурсов этих устройств, считывает информацию, содержащуюся в ROM подключенных устройств, настраивает адаптеры Plug&Play.

Операционная система, поддерживающая технологию Plug&Play , берет на себя управление всеми внешними устройствами, загружая соответствующие драйверы. Кроме того, операционная система сообщает о конфликтах устройств, которые не были устранены BIOS. С по­мощью операционной системы можно настроить параметры адаптеров вручную

6. Апаратні і програмні переривання. Джерела переривань і їхня обробка.

Прерывание означает временное прекращение основного процесса вычислений для выполнения некоторых запланированных или незапланированных действий, вызываемых работой аппаратуры или программы.

Классификация прерываний

аппаратные - возникают как реакция микропроцессора на физический сигнал от некоторого устройства (клавиатура, системные часы, клавиатура, жесткий диск и т.д.), по времени возникновения эти прерывания асинхронны, т.е. происходят в случайные моменты времени;

· программные - вызываются искусственно с помощью соответствующей команды из программы (int), предназначены для выполнения некоторых действий операционной системы, являются синхронными;

· исключения - являются реакцией микропроцессора на нестандартную ситуацию, возникшую внутри микропроцессора во время выполнения некоторой команды программы.

Обработка прерывания в реальном режиме

производится в три этапа:

1) прекращение выполнения текущей программы;

Должно произойти так, чтобы потом вернуться и продолжить работу.

2) переход к выполнению и выполнение программы обработки прерывания;

Здесь определяется источник прерывания и вызывается соответствующий обработчик прерывания

3) возврат управления прерванной программе.

Необходимо привести стек в состояние, в котором он был сразу после передачи управления данной процедуре.