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1、,2. I/O 中斷處理過程,設備選擇電路,以輸入為例,排隊,設備 1#、2#、3#、4# 優(yōu)先級按 降序排列,INTRi = 1 有請求 即 INTRi = 0,INTR1,例題：,根據(jù)以下要求設計一個產(chǎn)生3個設備向 量地址的電路。 （1）3個設備的優(yōu)先級按ABC降序排列。 （2）A、B、C的向量地址分別為110 100、 010 100、000 110。 （3）排隊器采用鏈式排隊電路。 （4）當CPU發(fā)來中斷響應信號INTA時，可 將向量地址取至CPU。,P194,多重中斷的概念,k,l,m,k +1,l +1,m +1,程序斷點 k+1 , l+1 , m+1,單重中斷和多重中斷的服務程
2、序流程,中斷周期,是,中斷隱指令,中斷隱指令,中斷周期,是,單重,多重,5.6 DMA 方式,一、DMA 方式的特點,1. DMA 和程序中斷兩種方式的數(shù)據(jù)通路,CPU,主 存,ACC,中斷接口,DMA 接口,I/O 設 備,中斷方式數(shù)據(jù)傳送通路,輸入指令,輸出指令,DMA方式數(shù)據(jù)傳送通路,2. DMA 與主存交換數(shù)據(jù)的三種方式,(1) 停止 CPU 訪問主存,控制簡單,CPU 處于不工作狀態(tài)或保持狀態(tài),未充分發(fā)揮 CPU 對主存的利用率,主存工作時間,CPU不執(zhí)行程序,DMA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,(2) 周期挪用（或周期竊?。?
3、DMA 訪問主存有三種可能,CPU 此時不訪存,CPU 正在訪存,CPU 與 DMA 同時請求訪存,此時 CPU 將總線控制權(quán)讓給 DMA,主存工作時間,CPU控制 并使用主存,DMA控制 并使用主存,t,(3) DMA 與 CPU 交替訪問,主存工作時間,DMA控制 并使用主存,CPU控制 并使用主存,t,CPU 工作周期,C1 專供 DMA 訪存,C2 專供 CPU 訪存,所有指令執(zhí)行過程中的一個基準時間,不需要 申請建立和歸還 總線的使用權(quán),C1,C2,二、DMA 接口的功能和組成,1. DMA 接口功能,(1) 向 CPU 申請 DMA 傳送,(2) 處理總線 控制權(quán)的轉(zhuǎn)交,(3) 管
4、理 系統(tǒng)總線、控制 數(shù)據(jù)傳送,(4) 確定 數(shù)據(jù)傳送的 首地址和長度,(5) DMA 傳送結(jié)束時，給出操作完成信號,修正 傳送過程中的數(shù)據(jù) 地址 和 長度,2. DMA 接口組成,+1,+1,三、DMA 的工作過程,1. DMA 傳送過程,預處理、數(shù)據(jù)傳送、后處理,(1) 預處理,通過幾條輸入輸出指令預置如下信息,通知 DMA 控制邏輯傳送方向（入/出）,CPU,(2) DMA 傳送過程示意,BR,DMA 控 制 邏 輯,中 斷 機 構(gòu),AR,WC,DAR,DMA接口,+1,+1,(3) 數(shù)據(jù)傳送過程（輸入）,DREQ,HRQ,HLDA,地址線,DACK,溢出信號,中斷請求,寫,寫入,BR,D
5、MA 控 制 邏 輯,中 斷 機 構(gòu),AR,WC,DAR,DMA接口,+1,+1,DREQ,HRQ,HLDA,DACK,中斷請求,(4) 數(shù)據(jù)傳送過程（輸出）,讀,(5) 后處理,校驗送入主存的數(shù)是否正確,是否繼續(xù)用 DMA,測試傳送過程是否正確，錯則轉(zhuǎn)診斷程序,由中斷服務程序完成,P208 例5.3 5.4,2. DMA 接口與系統(tǒng)的連接方式,DMA 接口1,DMA 接口2,DMA 接口n,CPU,主存,DMA響應,I/O總線,數(shù)據(jù)線,地址線,DMA請求,(1) 具有公共請求線的 DMA 請求,(2) 獨立的 DMA 請求,DMA 接口1,DMA 接口2,DMA 接口3,CPU,主存,DMA
6、響應1,DMA請求1,DMA響應2,DMA請求2,DMA響應3,DMA請求3,I/O總線,數(shù)據(jù)線,地址線,3. DMA 方式與程序中斷方式的比較,(1) 數(shù)據(jù)傳送,(2) 響應時間,(3) 處理異常情況,(4) 中斷請求,(5) 優(yōu)先級,程序 硬件,指令執(zhí)行結(jié)束 存取周期結(jié)束,能 不能,低 高,傳送數(shù)據(jù) 后處理,四、DMA 接口的類型,1. 選擇型,在 物理上 連接 多個 設備 在 邏輯上 只允許連接 一個 設備,設備地址寄存器,控制狀態(tài)寄存器,數(shù)據(jù)緩沖寄存器,主存地址寄存器,時序電路,字計數(shù)器,DMA接口,CPU,主存,設備 1,設備 2,設備 n,選 擇 線,. . .,系統(tǒng)總線,2. 多路型,在 物理上 連接 多個 設備 在 邏輯上 允許連接 多個 設備同時工作,獨立請求式,鏈式,3. 多路型 DMA 接口的工作原理,150us丨,作業(yè)： 5-17 5-25,
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