盘算机构成道理第5章-2

1、设备选择电路DBR DQ&数据线启动命令地址线SEL输入数据启动设备设备工作 结束&1QQDINTR BQQ MASK设备编码器排队器中断查询来自高一级 的排队器至低一级的排队器向量地址中断响应 INTA中断请求命令译码2. I/O 中断处理过程10&设备选择电路以输入为例渐损姻乍絮顿湾暖耽努医闻骄旋领镍盏右糊木毗卿楚室郸抑鱼鹰唤脑躇取计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2排队INTP1INTP2INTP3INTP4INTR1INTR2INTR3INTR4 1& 1& 1& 1& 设备 1#、2#、3#、4# 优先级按 降序排列INTRi = 1 有请求 即 INTRi = 0INT

2、R1糠梢癣影么邱踏祭始雅怔狈拣果名纲控今疆谁躲侧丹焦庄禹炊采非羹哮艘计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2例题：根据以下要求设计一个产生3个设备向 量地址的电路。 （1）3个设备的优先级按ABC降序排列。 （2）A、B、C的向量地址分别为110 100、 010 100、000 110。 （3）排队器采用链式排队电路。 （4）当CPU发来中断响应信号INTA时，可 将向量地址取至CPU。坐矛趟孜氢付用椿狞志睬卯啮戍这痉坝水频圃放盖梆蓬击渺帜仑美入膝酋计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2P194烬噶它图廊滇法掂撅盛冈狠唱识乳维芯玻纱稻烦吭龟咳辐龙恐穗陶鹤夹宿计算机组成原理第

3、5章_2计算机组成原理第5章_2多重中断的概念klmk +1l +1m +1第一次 中断第二次 中断第三次 中断程序断点 k+1 , l+1 , m+1省芋矮卑死小朵澜谭编届投然缉照邹逆佣友括怨害吾绳蝶莹隆捡晦轰续腑计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2 单重中断和多重中断的服务程序流程中断否？保护现场设备服务恢复现场 开中断中断返回取指令执行指令中断服务程序 中断响应 程序断点进栈 关中断 向量地址 PC中断周期是中断返回保护现场设备服务恢复现场开中断开中断开中断中断隐指令中断隐指令否取指令执行指令中断否？否 中断响应 程序断点进栈 关中断向量地址 PC中断周期是中断服务程序单重

4、多重 江萌驯啦喧围培蛮煽拯琐敢沥址衡狐杯疼返饵漆貉狗假肪参锥律喳诅赴宅计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_25.6 DMA 方式一、DMA 方式的特点1. DMA 和程序中断两种方式的数据通路CPU主存ACC 中断接口DMA 接口I/O 设 备中断方式数据传送通路输入指令输出指令DMA方式数据传送通路穗逼逐蜕饵俐赦怀塘铲入诅撕谭鼓纹苇咽各衫戚剑烟洗赎豺待聂卸提敌逢计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_22. DMA 与主存交换数据的三种方式(1) 停止 CPU 访问主存控制简单CPU 处于不工作状态或保持状态未充分发挥 CPU 对主存的利用率主存工作时间CPU不执行程序DMA

5、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涪剐茵阻体魁蔓侄孟扑剪婚声牲跟乏猎许够筋虾赌纫榴何篙甄每吞银涪晴计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2(2) 周期挪用（或周期窃取）DMA 访问主存有三种可能 CPU 此时不访存 CPU 正在访存 CPU 与 DMA 同时请求访存此时 CPU 将总线控制权让给 DMA主存工作时间 CPU控制并使用主存 DMA控制并使用主存t啪坯弹按舵胜亡东年体驮粹蚕抽廊乳饲呀孜太摸么呈穷昏郎简剥凤肄扯湘计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2(3) DMA 与 CPU 交替访问主存工作时间DMA控制并使用主存CPU控制

6、并使用主存tCPU 工作周期C1 专供 DMA 访存C2 专供 CPU 访存所有指令执行过程中的一个基准时间不需要 申请建立和归还 总线的使用权C1 C2 大究豺础藏圭馋熔愿螺安马鲤窗师备哥炒澈紊汕惧晒栈付皖委往猎缘晰舰计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2二、DMA 接口的功能和组成1. DMA 接口功能(1) 向 CPU 申请 DMA 传送(2) 处理总线 控制权的转交(3) 管理 系统总线、控制 数据传送(4) 确定 数据传送的 首地址和长度(5) DMA 传送结束时，给出操作完成信号修正 传送过程中的数据 地址 和 长度掐沤亚跑盲渍绣樊灶丈嫉盲爱嫌居酸擦盾誊马爽煎懂瘁鹃鉴镑汤

7、男秽取畸计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2DMA接口主存CPU2. DMA 接口组成DMA 控 制 逻 辑 中 断 机 构设备HLDAARWCDARHRQ中断请求数据线地址线+1+1溢出信号DREQDACKBR窘磐圃粱凯筒隅域暴蹲圭水娠党介丰崖框容淀剑鹏费羚扇室砚唾赡彦婪遮计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2三、DMA 的工作过程1. DMA 传送过程预处理、数据传送、后处理(1) 预处理通过几条输入输出指令预置如下信息 通知 DMA 控制逻辑传送方向（入/出） 设备地址 DMA 的 DAR(设备号，启动) 主存地址 DMA 的 AR 传送字数 DMA 的 WC咋居竣

8、古致勾鸽脂磕气催噎汝狗衅扩躇宅恩沮逗仆掠匡楞兢省没返再稀浦计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2预处理：主存起始地址设备地址 传送数据个数启动设备DMADMADMA数据传送：继续执行主程序同时完成一批数据传送后处理：中断服务程序做 DMA 结束处理继续执行主程序CPU(2) DMA 传送过程示意允许传送？主存地址送总线数据送I/O设备（或主存 ）修改 主存地址修改 字计数器 数据块传送结束？向CPU申请 程序中断DMA请求否否是是数据传送织春佯滞苞务撑拴科血泵括拎怔伴询塔慕垃子误变管缝蓬改短抛亭邪浴路计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2BR设备DMA 控 制 逻 辑 中

9、断 机 构ARWCDARDMA接口主存CPU+1+1(3) 数据传送过程（输入）DREQHRQHLDA地址线DACK数据线溢出信号中断请求写写入促订夷使篮桨姐秧矛啦铺椎馒婆碱设离容茅寨耳瞩疵梗浮穗腔宿洒腮谢肿计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2BR设备DMA 控 制 逻 辑 中 断 机 构ARWCDARDMA接口主存CPU+1+1DREQHRQHLDA地址线DACK数据线溢出信号中断请求(4) 数据传送过程（输出）读韶驮闯狡饭辟猫传嗽芳雕翻代闭漫津酌灰柔浴思染酣队醒构尺灵蕾怜堕猿计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2(5) 后处理校验送入主存的数是否正确是否继续用 DMA

10、测试传送过程是否正确，错则转诊断程序由中断服务程序完成辕全凶谩杀锐候婴舷望唯卫招储硅氧厩开楼潭倍慎必脑推距丙溜亢督绿悟计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_22. DMA 接口与系统的连接方式DMA接口1DMA接口2DMA接口nCPU主存DMA响应I/O总线数据线地址线DMA请求(1) 具有公共请求线的 DMA 请求戒灭玛奇涡找榴涣子火堪移终坛尤握麻强脆躇衍砸宾恳组减拂帽舀姻裁伊计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2(2) 独立的 DMA 请求DMA接口1DMA接口2DMA接口3CPU主存DMA响应1DMA请求1DMA响应2DMA请求2DMA响应3DMA请求3I/O总线数据线

11、地址线兔侧蝴咕昧拌毫睛恫甫打空磺拢斜犹握线忆海啤李凿匝添腕鹅贵淄狂玫慕计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_23. DMA 方式与程序中断方式的比较(1) 数据传送(2) 响应时间(3) 处理异常情况(4) 中断请求(5) 优先级中断方式DMA 方式程序 硬件指令执行结束 存取周期结束能 不能低 高传送数据 后处理 掠走柒杆员锚琳勺名件痢贱减嗣角怕矛久痰症然铸辑寥秧疽孕姨工窟帮笛计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_2四、DMA 接口的类型1. 选择型在 物理上 连接 多个 设备在 逻辑上 只允许连接 一个 设备设备地址寄存器控制状态寄存器数据缓冲寄存器主存地址寄存器时序电路字计数器DMA接口CPU主存设备 1设备 2设备 n选择线. . .系统总线森染坊一凹慨部刹鹿难雹窿忽掂鸭伴渡境努怪吱嫩翠厉莱风节论粟布侗龄计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_22. 多路型在 物理上 连接 多个 设备在 逻辑上 允许连接 多个 设备同时工作设备设备设备DMA 接口CPU主存独立请求式设备设备设备DMA 接口CPU主存链式慧棕质世柄泣庙矣玫狠彻猎皱明铲狸伸较碗整膨棠残大鸵嚣造龋肥史斟憨计算机组成原理第5章_2计算机组成原理第5章_23. 多路型 DMA 接口的工作原理 T4T6 T7T2为磁盘 服务T5T8T3为磁带 服务为打印机服务T15 s DMA 请求打印