09/22/94 09:07am
vn_ustr.lek
П.Нортон, Р.Уилтон "IBM PC и PS/2
руководство по
программированию" перевод
В.Н.Григорьева М "Радио и
связь" 1994
Внешние устройства.
В данном случае под внешними устройствами понимается все окружение центрального процессора. Причем с точки зрения процессора нет существенной разници между ОЗУ, ПЗУ, ПУ; все они рассматриваются процессором как набор регистров и обслуживаются одинаково. Небольшим исключением является наличие области портов ввода-вывода, но отличие заключается в наборе команд а не в сущности подключения устройств. Любое ВУ с одинаковым успехом (с точки зрения процессора) может быть расположено как в области основной памяти так и в области портов. Решение принимаемое конструктором объясняется количеством необходимых регистров и набором операций выполняемых с их содержимым.
Структура ЭВМ:
1 Микропроцессор
(CPU) - основная микросхема,
обеспечивающая выполнение
программ. Осуществляет управление
системой посредством выработки
управляющих сигналов и команд,
передаваемых по шинам УПРАВЛЕНИЯ,
ДАННЫХ и АДРЕСА.
Ширина шин зависит от марки
процессора.
2 Математический сопроцессор (NDP) - предназначен для увеличения производительности вычислительной системы при выполнении операций над числами "с плавающей точкой". При подключении сопроцессор становится частью основного процессора. Программирование сопроцессора достаточно сложно и требует некоторых знаний правил его взаимодействия с ЦП.
3
Программируемый контроллер
прерываний (PIC) - Служит для
организации оперативной реакции ЦП
на процессы происходящие в
аппаратуре его окружающей.
Программы обслуживания прерываний
находятся в BIOS, но пользователь
может заменить их на свои
собственные.
4 Программируемый контроллер ПДП (DMA) - обеспечивает обмен данными между "быстрыми" внешними устройствами без участия процессора и регенерацию содержимого динамической памяти.
5 Программируемый тактовый генератор (PIT) - служит для генерирования временных интервалов с заданными характеристиками для внутренних нужд компьютера, имеет три независимых канала.
6 Контроллеры ввода/вывода - управляют ПУ, подключенными к ЭВМ.
7 Энергонезависимая память (CMOS RAM) - специальная микросхема с отдельным питанием, предназначенная для независимого отсчета даты и времени кроме этого она хранит параметры системы.
Адресное пространство CPU
Каждый байт памяти идентифицируется его адресом, в обшем случае объем памяти определяется шириной шин адреса и (иногда) данных.
Для обеспечения совместимости с i8086 последуюшие процессоры в РЕАЛЬНОМ режиме используют только пространство в 1 Мбайт; вся остальная память, если она присутсвует, называется ДОПОЛНИТЕЛЬНОЮ ПАМЯТЬЮ. Существует еще понятие РАСШИРЕННАЯ ПАМЯТЬ (Expanded Memory Specification) в этом случае память выше 1 Мбайта отображается блоками по 16 Кбайт на основную в произвольном порядке.
Преобразование осуществляет адаптер расширенной памяти.
Кроме основной области памяти существует область отведенная для размещения регистров портов В/В. Эта область имеет размер 64К 16-ти разрядных слов. Обращение к портам осуществляется при помощи специальных команд ввода/вывода.
Вектора прерываний:
ПРЕРЫВАНИЕ - прекращение выборки и исполнения команд выполняемой в данный момент программы с сохранением информации о ее текущем состоянии при возникновении некоторой ситуации, и последующий автоматический переход к специальной программе. Область векторов прерываний представляет собой таблицу четырехбайтовых начальных адресов подпрограмм обслуживания прерываний в формате CS:IP. Прерывания бывают ВНУТРЕННИЕ (возникают как результат выполнения команд) и ВНЕШНИЕ (свидетельствуют о наличии определенных событий во внешнем оборудовании процессора). Большинство прерываний можно ЗАМАСКИРОВАТЬ - отключить реакцию на соответствующие события.
Таблица векторов прерываний используется и для обращения к СТАНДАРТНЫМ СЛУЖБАМ BIOS и DOS (подпрограммам связи с устройствами).
Область данных ROM BIOS:
Используется
для хранения информации о текущем
состоянии компьютера, BIOS,
результатах выполнения операции на
ПУ и адреса основных буферов
системы.
Назначение каждого байта
стандартизовано. Кроме этого здесь
распологается ОБЛАСТЬ ВНУТРЕННЕЙ
СВЯЗИ прикладных программ
(Intra-application Communication Area -ICA). Эту
область (4F0h..4FFh) прикладные
программы могут использовать для
хранения общих данных.
Область данных для ROM BIOS и Бейсика:
Первый байт этой области содержит ее размер в Кбайтах. Конкретное назначение отдельных байт не стандартизовано и определяется нуждами конкретной версии BIOS и дополнительного ROM.
Видеобуферы:
Предназначены для хранения информации, отображаемой на экране видеотерминала. Способ конкретного представления информации определяется используемым адаптером дисплея. Реальный размер памяти регенерации может значительно превышать указанную величину (128 Кбайт); в этом случае используется специальный механизм страничной адресации.
ROM бейсик и дополнительная ROM:
Встроенный
бейсик позволяет использовать
компьютер при неполадках в
дисковой системе или для
оперативного проведения несложных
вычислений.
Дополнительные ПЗУ обычно
распологаются на вставляемых
адаптерах и содержат программы
работы устройств которым
принадлежат.
ROM BIOS:
Содержит основные службы, необходимые для функционирования компьютера. Обращение к программам BIOS осуществляется через таблицу векторов прерываний. Перенастройкой таблици можно подменять стандартные программы на пользовательские или расширять их возможности.
 |