![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Контроллер прямого доступа к памяти |
Федеральное Агентство образования Российской Федерации Пензенский государственный университет Кафедра &quo ;Информационная безопасность систем и технологий&quo ; РЕФЕРАТ по теме: «Контроллер прямого доступа к памяти» Выполнил: Качайкин Е.И. Руководитель работы: Иванов А.П. Пенза 2006 Содержание Организация прямого доступа к памяти Контроллер прямого доступа к памяти КР580ИК57 (КР580ВТ57) Последовательность программирования контроллера Пример программирования Организация прямого доступа к памяти Одним из способов обмена данными с ВУ является обмен в режиме прямого доступа к памяти (ПДП). В этом режиме обмен данными между ВУ и основной памятью микроЭВМ происходит без участия процессора. Обменом в режиме ПДП управляет не программа, выполняемая процессором, а электронные схемы, внешние по отношению к процессору. Обычно схемы, управляющие обменом в режиме ПДП, размещаются в специальном контроллере, который называется контроллером прямого доступа к памяти. Обмен данными в режиме ПДП позволяет использовать в микроЭВМ быстродействующие внешние запоминающие устройства, такие, например, как накопители на жестких магнитных дисках, поскольку ПДП может обеспечить время обмена одним байтом данных между памятью и ВЗУ, равное циклу обращения к памяти. Для реализации режима прямого доступа к памяти необходимо обеспечить непосредственную связь контроллера ПДП и памяти микроЭВМ. Для этой цели можно было бы использовать специально выделенные шины адреса и данных, связывающие контроллер ПДП с основной памятью. Но такое решение нельзя признать оптимальным, так как это приведет к значительному усложнению микроЭВМ в целом, особенно при подключении нескольких ВЗУ. В целях сокращения количества линий в шинах микроЭВМ контроллер ПДП подключается к памяти посредством шин адреса и данных системного интерфейса. При этом возникает проблема совместного использования шин системного интерфейса процессором и контроллером ПДП. Можно выделить два основных способа ее решения: реализация обмена в режиме ПДП с &quo ;захватом цикла&quo ; и в режиме ПДП с блокировкой процессора. Существуют две разновидности прямого доступа к памяти с &quo ;захватом цикла&quo ;. Наиболее простой способ организации ПДП состоит в том, что для обмена используются те машинные циклы процессора, в которых он не обменивается данными с памятью. В такие циклы контроллер ПДП может обмениваться данными с памятью, не мешая работе процессора. Однако возникает необходимость выделения таких циклов, чтобы не произошло временного перекрытия обмена ПДП с операциями обмена, инициируемыми процессором. В некоторых процессорах формируется специальный управляющий сигнал, указывающий циклы, в которых процессор не обращается к системному интерфейсу. При использовании других процессоров для выделения таких циклов необходимо применение в контроллерах ПДП специальных селектирующих схем, что усложняет их конструкцию. Применение рассмотренного способа организации ПДП не снижает производительности микроЭВМ, но при этом обмен в режиме ПДП возможен только в случайные моменты времени одиночными байтами или словами.
Более распространенным является ПДП с &quo ;захватом цикла&quo ; и принудительным отключением процессора от шин системного интерфейса. Для реализации такого режима ПДП системный интерфейс микроЭВМ дополняется двумя линиями для передачи управляющих сигналов &quo ;Требование прямого доступа к памяти&quo ; (ТПДП) и &quo ;Предоставление прямого доступа к памяти&quo ; (ППДП). Управляющий сигнал ТПДП формируется контроллером прямого доступа к памяти. Процессор, получив этот сигнал, приостанавливает выполнение очередной команды, не дожидаясь ее завершения, выдает на системный интерфейс управляющий сигнал ППДП и отключается от шин системного интерфейса. С этого момента все шины системного интерфейса управляются контроллером ПДП. Контроллер ПДП, используя шины системного интерфейса, осуществляет обмен одним байтом или словом данных с памятью микроЭВМ и затем, сняв сигнал ТПДП, возвращает управление системным интерфейсом процессору. Как только контроллер ПДП будет готов к обмену следующим байтом, он вновь &quo ;захватывает&quo ; цикл процессора и т.д. В промежутках между сигналами ТПДП процессор продолжает выполнять команды программы. Тем самым выполнение программы замедляется, но в меньшей степени, чем при обмене в режиме прерываний. Применение в микроЭВМ обмена данными с ВУ в режиме ПДП всегда требует предварительной подготовки, а именно: для каждого ВУ необходимо выделить область памяти, используемую при обмене, и указать ее размер, т.е. количество записываемых в память или читаемых из памяти байт (слов) информации. Следовательно, контроллер ПДП должен обязательно иметь в своем составе регистр адреса и счетчик байт (слов). Перед началом обмена с ВУ в режиме ПДП процессор должен выполнить программу загрузки. Эта программа обеспечивает запись в указанные регистры контроллера ПДП начального адреса выделенной ВУ памяти и ее размера в байтах или словах в зависимости от того, какими порциями информации ведется обмен. Сказанное не относится к начальной загрузке программ в память в режиме ПДП. В этом случае содержимое регистра адреса и счетчика байт слов устанавливается переключателями или перемычками непосредственно на плате контроллера. Блок-схема простого контроллера ПДП, обеспечивающего ввод данных в память микроЭВМ по инициативе ВУ в режиме ПДП &quo ;Захват цикла&quo ;, приведена на рис. 1. Рис. 1. Контроллер ПДП для ввода данных из ВУ в режиме &quo ;Захват цикла&quo ; и отключением процессора от шин системного интерфейса Перед началом очередного сеанса ввода данных из ВУ процессор загружает в регистры его контроллера следующую информацию: в счетчик байт - количество принимаемых байт данных, а в регистр адреса - начальный адрес области памяти для вводимых данных. Тем самым контроллер подготавливается к выполнению операции ввода данных из ВУ в память микроЭВМ в режиме ПДП. Байты данных из ВУ поступают в регистр данных контроллера в постоянном темпе. При этом каждый байт сопровождается управляющим сигналом из ВУ &quo ;Ввод данных&quo ;, который обеспечивает запись байта данных в регистр данных контроллера. По этому же сигналу и при ненулевом состоянии счетчика байт контроллер формирует сигнал ТПДП.
По ответному сигналу процессора ППДП контроллер выставляет на шины адреса и данных системного интерфейса содержимое своих регистров адреса и данных соответственно. Формируя управляющий сигнал &quo ;Вывод&quo ;, контроллер ПДП обеспечивает запись байта данных из своего регистра данных в память микроЭВМ. Сигнал ППДП используется в контроллере и для модификации счетчика байт и регистра адреса. По каждому сигналу ППДП из содержимого счетчика байт вычитается единица, и как только содержимое счетчика станет равно нулю, контроллер прекратит формирование сигналов &quo ;Требование прямого доступа к памяти&quo ;. На примере простого контроллера ПДП мы рассмотрели только процесс подготовки контроллера и непосредственно передачу данных в режиме ПДП. На практике любой сеанс обмена данными с ВУ в режиме ПДП всегда инициируется программой, выполняемой процессором, и включает два следующих этапа. 1. На этапе подготовки ВУ к очередному сеансу обмена процессор в режиме программно-управляемого обмена опрашивает состояние ВУ (проверяет его готовность к обмену) и посылает в ВУ команды, обеспечивающие подготовку ВУ к обмену. Такая подготовка может сводиться, например, к перемещению головок на требуемую дорожку в накопителе на жестком диске. Затем выполняется загрузка регистров контроллера ПДП. На этом подготовка к обмену в режиме ПДП завершается и процессор переключается на выполнение другой программы. 2. Обмен данными в режиме ПДП начинается после завершения подготовительных операций в ВУ по инициативе либо ВУ, как это было рассмотрено выше, либо процессора. В этом случае контроллер ПДП необходимо дополнить регистром состояния и управления, содержимое которого будет определять режим работы контроллера ПДП. Один из разрядов этого регистра будет инициировать обмен данными с ВУ. Загрузка информации в регистр состояния и управления контроллера ПДП производится программным путем. Наиболее распространенным является обмен в режиме прямого доступ к памяти с блокировкой процессора. Он отличается от ПДП с &quo ;захватом цикла&quo ; тем, что управление системным интерфейсом передается контроллеру ПДП не на время обмена одним байтом, а на время обмена блоком данных. Такой режим ПДП используется в тех случаях, когда время обмена одним байтом с ВУ сопоставимо с циклом системной шины. В микроЭВМ можно использовать несколько ВУ, работающих в режиме ПДП. Предоставление таким ВУ шин системного интерфейса для обмена данными производится на приоритетной основе. Приоритеты ВУ реализуются так же, как и при обмене, данными в режиме прерывания, но вместо управляющих сигналов &quo ;Требование прерывания&quo ; и &quo ;Предоставление прерывания&quo ; используются сигналы &quo ;Требование прямого доступа&quo ; и &quo ;Предоставление прямого доступа&quo ;, соответственно.Контроллер прямого доступа к памяти КР580ИК57 (КР580ВТ57)Обменом данными в компьютере при классическом его построении заведует процессор. Однако такую задачу, как обмен данными с периферийными устройствами (т. е. при осуществлении связи с внешним миром), стараются по возможности выполнить при помощи специализированных устройств обмена информацией.
Поскольку опции в команде можно комбинировать, давайте, выполним команду [root]# hdparm -Tt /dev/hda Результатом будут примерно такие строки (для вашего диска цифры, конечно, будут другими): /dev/hda: Timing buffer-cache reads: 128 MB in 1.34 seconds = 95.52 MB/sec Timing buffered disk reads: 64 MB in 17.86 seconds = 3.58 MB/sec Эти данные позволяют судить о производительности подсистемы ввода-вывода вашего жесткого диска. Если ваш диск не очень давнего выпуска, можно попытаться поднять производительность этой подсистемы, используя следующие опции команды hdparm: • С помощью опции -c вы имеете возможность воздействовать на формат обмена данными между процессором и жестким диском. По умолчанию используется значение 16 бит, но если после -c указать 1 или 3, то произойдет переключение на один из режимов 32-битной передачи. Режим, имеющий номер 3, считается более надежным, хотя и работает чуть медленнее. • Используя опцию -d 1 можно активизировать режим DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти). Однако, чтобы это имело смысл, ядро должно быть скомпилировано с поддержкой DMA. • Опция -m задает многосекторный режим ввода-вывода
2. Взаимодействие системы образов и темы природы как средство реализации подтекста тоски
3. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)
5. Средства доступа к базам данных в Internet и свободно доступная СУБД POSTGRES95
10. Remote Access Server, удаленный доступ модема к серверу
11. Защита информации в системах дистанционного обучения с монопольным доступом
13. Парольные методы защиты информации в компьютерных системах от несанкционированного доступа
14. Рак прямой кишки
15. Установка для статической балансировки роторов методом прямого измерения статического момента
16. Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа
17. Сравнительный анализ верхней прямой подачи волейболистов различной квалификации
18. Экономическое содержание и генезис прямого налогообложения
20. Методология изучения темы «Признаки параллельности прямых
21. Прямая Эйлера
26. Онкология (рак прямой кишки)
27. Прямые испанские инвестиции в экономику России
28. Прямые и косвенные налоги, применяемые в налогообложении
29. Высшая юридическая сила и прямое действие конституции
30. Реферат монографии А.А. Смирнова Проблемы психологии памяти
31. Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа
32. Позиционирование как стержень прямого маркетинга, или... Как быть интересным своему потребителю
33. Инородные тела прямой и толстой кишки после анальной мастурбации
34. Проблемы сочетания представительного и прямого правления
35. Формы прямого волеизъявления в системе местного самоуправления
36. Доступ к экологической информации: права и возможности
37. Прямые зарубежные инвестиции
41. Прямое лазерное гравирование против лазерной аблации: преимущества и недостатки
42. Урок-семінар у 8 класі з геометрії на тему "Перетин прямої і кола" /Укр./
43. Беспроводной доступ для предприятия
44. Опыт использования ADO для доступа к базам данных форматов MS Access, xBase и Paradox
45. Использование Internet/intranet технологий для организации доступа к базам данных
46. Основы использования WWW - технологий для доступа к существующим базам данных
47. Блок доступа к моноканалу ЛВС
48. Организация Web-доступа к базам данных с использованием SQL-запросов
49. Что является CDMA (Разделение Кодекса Многократный Доступ) (?)
51. КЭШ память с прямым распределением
52. Способ организации упрощенного доступа к накопленным гетерогенным информационным ресурсам
53. Методология изучения темы «Признаки параллельности прямых
57. Прямые инвестиции в банковскую систему России
59. Регулирующий клапан прямого действия
60. Расследование неправомерного доступа к компьютерной информации
62. Работа журналиста в прямом эфире на примере программ "Город сегодня" и "Как жить будем"
63. Фразеологизмы в форме словосочетания с прямым дополнением
64. Инфологическая модель базы данных "Защита доступа"
65. Контроль доступу до вибраних файлів з веденням протоколу
66. Несанкционированный доступ к данным
67. Прямой метод вращения векового определителя
68. Реализация БД визуальными средствами СУБД Access 2003
69. Станция ЛВС с маркерным доступом на структуре шина
73. Проблеми комунікацій та доступу до інформаційних ресурсів у програмі ЮНЕСКО
74. Проектування мережі абонентського доступу на основі технології VDSL
75. Система прямого регулювання тиску газу з І-регулятором
76. Складання технічного завдання на проектування мережі доступу загального користування
80. Коллинеарность и компланарность векторов. Канонические уравнения прямой
81. Прямое дискретное преобразование Лапласа
82. Клинический диагноз: левосторонняя прямая вправимая паховая грыжа
83. Онкология отдела прямой кишки
84. Прямая кишка: анатомия, гистология и методы исследования
89. Развитие зрительной памяти как средство коррекции смешанной дисграфии
90. Системы видеонаблюдения и контроля доступа на предприятие
91. Пути, приёмы и средства улучшения памяти
93. Контроль за справлянням прямих та непрямих податків
95. Прямі податки з підприємств у системі фінансового регулювання ринкових відносин
96. Прямое налогообложение в бюджетной системе Российской Федерации
97. Прямые и косвенные методы регулирования цен на промышленную продукцию
98. Прямые налоги