Учебное пособие: Адресное пространство. Подсистемы ввода-вывода

После получения всего блока данных транзакция управления завершена, КВУ получает результат.

Чтобы не было бесконечного ожидания, считается, что любая операция записи в регистр команд сбрасывает предыдущую команду, если только она еще не выполняется.

Недостаток: в драйверах уже нельзя просто так использовать многопоточность, т.к. регистры должны запоминаться в нужном порядке.

Как еще можно снизить диапазон адресов? (см. след. тему).

Схема прямого доступа

Можно организовать так называемый канал управления (для обмена командами с КВУ).

ПДП (DMA) может использоваться как для обмена данными, так и для обмена командами.

Заполняем программную копию регистров ВУ в ОЗУ требуемыми значениями и толкаем операцию ПДП.

Контроллер ПДП копирует блок из ОЗУ в регистры ВУ. Затем, КВУ автоматически начинает производить операцию.

Также в любой момент мы можем скопировать регистры ВУ в ОЗУ.

Недостаток: для организации обмена требуется ПДП.

КВУ должно поддерживать механизм ПДП. Ему нужно два канала: для данных и для управления. В Intel количество каналов ПДП ограничено, поэтому отказались от этого механизма.

В ВС с большими диапазонами АП актуальность сужения диапазона адресов уменьшается (для 32, 64 бит). Так что используют простое отображение регистров ВУ на шину.

Управление по опросу (polling)

В

Status-регистре любого устройства всегда есть бит Ready (чаще всего он в знаковом разряде).

При поступлении команды в регистр команд аппаратура сбрасывает этот бит. При завершении команды бит снова устанавливается.

Readybit можно проверять в цикле или по таймауту.

Для большого числа устройств работа в режиме polling’а неприемлема. Для асинхронных устройств этот режим вообще неприемлем.

Появился режим прерываний (см. след. тему).

Организация механизма прерываний

Задачи:

1) Проинформировать ЦП о завершении операции ввода/вывода.

2) Найти ту программу, которая может обработать это прерывание.

Была разработана схема, названная «векторной таблицей».

Все события пронумерованы.

Дескрипторы описывают программы обработки прерывания.

Дескрипторы аппаратно (процессорно) зависимы.

ЦП должен сохранять тот контекст, который нельзя сохранить другими средствами. Если работаем с виртуальной памятью, надо аппаратно сохранять тот контекст, который меняется автоматически аппаратно во время перехода (таблица страниц, стек и т.д.).