Организация обмена с ву

Взаимодействие МП и его окружения может происходить через порты ввода-вывода или через память. Существуют четыре варианта организации обмена.

1. Программная передача информации под управлением МП. При этом процессор занят только выполнением программы обслуживания выбранного устройства. Обмен происходит байтами или словами при максимальной программной скорости.

2. Прерывание фоновой программы процессора. По специальному запросу управление на время обмена передается программе обработки прерывания, которая и выполняет обмен байтами или словами. Скорость ниже чем в первом случае, т.к. время обмена складывается из времени перехода на обслуживающую программу, времени ее выполнения и времени возврата в фоновую программу.

3. Передача данных между устройствами напрямую, без участия процессора (т. н. внепроцессорная передача), с использованием аппаратуры прямого доступа к памяти (ПДП, DMA). Обмен производится блоками данных (несколько байт или слов). Перед сеансом передачи производится начальная подготовка - в контроллер ПДП заносится начальный адрес массива информации и его длина.

4.Внепоцессорная передача под управлением аппаратуры задатчика, находящейся в устройстве - инициаторе обмена. Обеспечивается максимальная скорость передачи.

Основными средствами, позволяющими совместить операции обработки информации и обмена являются прерывания и приостановки.

Прерывание это изменение текущей последовательности команд. МП по внешнему сигналу, называемому запросом на прерывание, переключается с выполнения текущей программы на другую. При этом сохраняется информация, необходимая для последующего восстановления прерванной программы. Прерывания используются для реакции МП на внешние события (например нажатие клавиши на клавиатуре). Реакция состоит в выполнении специально предусмотренной для данного случая программы. Термин «прерывание» может использоваться в нескольких значениях: сигнал «запрос на прерывание» от ПУ; Изменение обычной последовательности команд, т. е. реакция на запрос.

Приостановка это процесс при котором средства управления, работающие автономно от ЦП, задерживают его работу на некоторое время, а интерфейс и оперативная память заняты обменом информацией с ПУ. Текущее состояние процессора не меняется, но выполнение программы задерживается до освобождения памяти и интерфейса. Приостановки используются при внепроцессорных передачах. Однако их возможности ограничены непосредственной передачей данных, поэтому для выполнения каких-либо действий по управлению ПУ со стороны ЦП необходимы прерывания.