 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Распределение системных ресурсов. Спецификация PnP
Самые используемые шины –PCI и ISA. Для PCI заложены возможности автоматического конфигурирования установленных адаптеров. Шина ISA такими возможностями не обладает и не имеет механизмов автоматического конфигурирования и распределения ресурсов, это выполняется пользователем. Во время конфигурирования возможно возникновение конфликтов 2-х типов: 1. Конфликт может быть не замечен программной установке. 2. Ошибочное недопущение установки правильной конфигурации. Эти проблемы решаются при авто конфигурировании, за счет изоляции каждой карты расширения от всех остальных, за счет обеспечения единого метода двухстороннего обмена между картой расширения и ПО.Возможность изоляции заложены в шины: PCI, MCA, E-ISA. Кроме традиционных ПУ (ВУ) конфигурированию подлежат мосты шины PCI-аппаратные ср-ва подключения pci к др шинам. Мост - аппаратные средства подключения PCI к другим шинам. Мосты pci бывают: 1)Главный мост host bridge- используется для подключения к системной шине. 2)Одно-ранговый (peer-to-peer) - для соединения шин PCI между собой. При конфигурировании мостов, задаются все пути транслирования управляющих сигналов по шинам, и управление буферами данных. Среди устройств PnP выделяется класс устройств DCD (DCD – динамически конфигурируемые устройства). Для устройств DCD ресурсы, используемые ими, могут динамически переназначаться во время работы МПС, не требуя перезагрузки ОС. Устройства DCD можно заблокировать. Шаги авто конфигурирования в системе PnP: 1. Производится изоляция карты расширения от всех остальных. 2. Карте назначается специальный номер CSN (Card Select Number) для того, чтобы дальнейшие команды PnP могли ее идентифицировать. 3. С карты считываются данные о конфигурированных и поддерживаемых ресурсах. ..повтор шагов 1-3 4. Производится распределение системных ресурсов, выделяемых каждой карте. 5. Карта переводится рабочий режим. Эти шаги 1 – 6 выполняет: 1. Процедура POST, если BIOS поддерживает PnP. 2. ОС при загрузке. 3. Если BIOS не поддерживает PnP, то она может использовать для загрузки устройства, сконфигурированные с параметрами умолчания, а изоляцию карты, сбор информации, конфигурирование выполнит ОС. Конфигурирование выполняется в специальном состоянии платы, в которое она переводится программно, при помощи ключа инициализации. Ключ инициализации-служит для перевода логики PnP в конфигурационный режим(использ 3 сист порта:ADDRESS-для адресации регистров, WRITE DATAиREAD DATA-для обмена данными с регистр PnP) Ключ – это предопределенная последовательность записей в порт ADDRes. Аппаратная логика карты, проверяющая ключ, основана на сдвиговом регистре с обратными связями, называется он LFSR (Linear Feedback Shift Register). Во время проверки ключа С1=0 на С2 подается стробирующий сигнал для записи в этот регистр (порт адреса). У каждой карты есть свой порт адреса. Логика сравнивает код в сдвиговом регистре с текущей записью. Если ключ не совпадает, то регистр сбрасывается в начальное состояние. Если ключ приложен верно, то логика карты переходит в режим конфигурирования и подготавливается к отработке протокола изоляции. Протокол изоляции хранится в памяти каждой карты PnP и основывается на уникальном идентификаторе. Контрольный код – проверяется сдвиговым регистром. Такой принцип построения идентификатора гарантирует, что в одной системе не может быть две карты с одинаковыми идентификаторами. По завершению протокола изоляции в программном обеспечении имеется список идентификаторов, обнаруженных карт и присвоенных им CSN. В дальнейшем программа взаимодействует с каждой картой по ее номеру, который находится в составе команд PnP. Архитектура PnP поддерживает концепцию многофункциональности, т.е. каждая карта может состоять из нескольких отдельных логических устройств.
Системная плата. Системна плата (материнская) является основным узлом системного блока и определяет архитектуру и производительность всей системы в целом. Обязательные компоненты: 1. Процессор, сопроцессор 2. Память (постоянная, оперативная, КЭШ) 3. Системные средства ввода-вывода: Контролер прерываний,Контролер DMA, Логика немаскируемого прерывания,Счетчик-таймер. 4. Интерфейсные схемы и разъемы шин расширения 5. Кварцевый генератор 6.Дополнительные стабилизаторы напряжения питания для низковольтных процессоров Ранее системные платы строились на БИС и плюс логика на ИС малой и средней степени интеграции. Современные платы выполняются на основе чипсетов (БИС, выполняющие основные функции связи всех основных компонентов системы). Чипсет определяет возможности применения процессоров разного типа, основной и КЭШ памяти, а также характеристики, которые определяют возможность модернизации системы (Upgrade). Стандартные узлы сист платы:1)схемы предоставления системных ресурсов; 2) микросхемы Rom-bios; 3)сист таймер; 4) канал управления звуком на логич схеме; 5) память конфигурации; 6) часы-календарь. Чипсет. Синхронизация Чипсет- основное связующее звено м/у всеми компонентами системной платы.Северный мост – осуществляет связь между системными устройствами.Южный мост – осуществляет связь с периферийными у-ми.
Data- информация; Addr – адрес; Cntl - сигнал управления; КЭШ 2 уровня – SRAM; TSC – системный контроллер; TDP – коммутатор данных; DRAM – основная память динамического типа Первый уровень(верхний) архитектуры: Функции Cheep-set: 1.Обслуживает управляющие и конфигурационные сигналы процессора.2.Мультиплексирование адреса и формирование управляющих сигналов динамической памяти (DRAM) и связь шины данных памяти с локальной шиной процессора. 3. Формирует управляющие сигналы КЭШ 2 уровня. 4. Обеспечивает когерентность данных в первом и втором уровнях КЭШ памяти и DRAM при обращении со стороны процессора и шины PCI. 5. Обеспечивает связь мультиплексированной шины ША/Д с системной шиной процессора. 6.Формирует управляющие сигналы шины PCI и осуществляет арбитраж контроллеров. На втором этапе(средний) архитектуры чипсет определяет: 1.Типы и частоты поддерживаемых процессоров. 2.Политику записи, возможности применения микросхем (сквозные, обратные) и скоростные характеристики КЭШ 2 уровня, размер КЭШ памяти и кэшируемой области. 3.Определяет типы, объем и max количество модулей DRAM, скоростные характеристики обмена. 4. Поддерживаемые частоты PCI, возможное количество контроллеров, способы буферизации. Нижний уровень(3-ий): К этому уровню относятся все устройства, подключаемые к шине PCI. Все системные средства в конечном счете общаются с м/п ч/з эту шину. PIIX-мост (PCI IDE ISA Xcelerator) Основные функции выполняет мост PIIX: 1.Организует связь между шинами PCI и ISA (EISA), согласуя частоты синхронизации этих шин. 2.Реализует интерфейсы IDE и ATA(жестких дисков). 3.Реализует стандартные системные средства ввода-вывода (Контроллеры прерываний, контроллер DMA, счетчик-таймер, канал управления звуком). 4.Коммутирует линии запросов прерывания шин PCI и ISA. 5.Коммутирует канал DMA. 6Поддерживает режимы энергосбережения (Режим SMM). 7.Можно реализовать мост со специальной внутренней шиной «X-bus» для подключения микросхем контроллеров (клавиатура, BIOS, гибкие диски, порты). 8.Реализует контроллер USB Реализация этих функций влияет на следующие параметры системной платы:1Производительность шины ISA. 2.Производительность шины ISA, число каналов интерфейса ATA. 3.Гибкость системы управления энергопотреблением. 4Гибкость конфигурированных системных ресурсов и поддержка PnP. 5.Гибкость управления адресаций ROMBIOS. Контроллеры гибких дисков, клавиатуры, CMOS RTC не всегда входят в Cheep-set, а могут быть реализованы на отдельных микросхемах. От них э,Юразн компонентов отлич-я, в комп сист применяют: 1)деление опорной частоты для синхрониз шин вв-выв.; 2) внутреннее умнож частоты в процессах .Виды частот:Host Bus Clock(част системн шины,внешн част МП) ; CPU Clock(внутр ядра Мп);PCI Bus clock(частота шины PCI).
14Процессоры. Характеристики. Регистровые модели. Адресация. Прерывания и исключения. Система команд. Процессор-программно управл-е электр-е устройство, предназначен для обработки цифровой инф-ии и построен на 1 или неск-ких бис. Осн. Хар-ки:тип проц; тактовая частота; объем RAM; емкость ПЗУ; тип сопроцессора; емкости накопителей; характеристики экрана; тип системной магистрали; число разъемов; типы интерфейсов ПУ; ОС. Регистры:Используемые для хранения информации и преобразования, называются управляемыми. Операции над числом в регистре реализуются с помощью управляющих сигналов от устройства управления. по функциональному назначению делятся на типы: программный счетчик(для формир адреса инструкц) ,регистры команд(хранение кода текущ команды), регистр адреса памяти(запоминание адреса команды)+2 ниже. Также могут быть программно-недоступные регистры и программно-доступные регистры. Всегда присутствуют в мп: Регистр словосостояния процессора – содержит информацию о текущем состоянии процессора. РОН – регистр общего назначения, используется для задания, на свое усмотрение, их номера. Используется в процессоре и на ассемблере. Система команд. Каждый процессор имеет свою систему команд. Команда - определенная послед-ть двоичных разрядов и содержит код операции и информацию об операндах.Формат команды –совок-ть сведений, которые для каждой команды процессора задают: ее длину, состав, назначение.Команды могут быть:Безадресные, адресные. Осн группы команд: Пересылка дан м/у RAM и регистр МП; арифм-логич операц; связь с подпрогр; инструкц вв-выв;спец сист команды. Режимы адресации: Регистровый(адресуем операнды в регистре); регистровый косвенный(операнд в ОП, адрес в регистре); Автоинкрементный косвен(предыдущ+после адресации операнда и выполнении над ним операц, содерж регистра увел на 2 или 1); Индексный(адрес опер вычисл суммир-ем содерж регистра и const из осн пам); Прямая адресация(операнд в самой команде); Неявная адресация(адрес условно задается в неявно зад-я в коде операции); Адрес пам с использ указат стека(вып с пом регистра стэк поинт). Прерывания и исключения: нарушают ход выполнения проги для обработки внешних событий или сообщения о возник особых условий или ошибок. Делятся на : 1) аппаратные (вызываются электрич-и сигналами на входах МП: INTR и NMI); 2) программные (выполняемые по команде INT). Маскируемые прерывания происходт в 2х разр арх при: INTR=1 IF=1. Немаскируемые: NMI=1 IF=x(не важно в каком сост нах-я флаг). Исключения делят на: 1) Отказы ( исключ,кот. Обнаруживается и обслужив-я до вып-я инструкции,вызвавшей ошибку); 2) Ловушки (исключ после выполн инструкц,его вызвавшей); 3) Аварийное завершение(искл,кот. Не позволяет точно установить инструкцию его вызвавшую(аппаратные повреждения)). Двойной отказ-если во время исключения возник еще одно.Если происх отказ стр, во врем др отказа стр=аварийн остановка мп и никакие инструкции не выполнются.Вывести мп из этого сост-я можно: 1) сигнал INM (мп в защищенном режиме); 2) сигнал Reset(мп в реальном режиме).
Поиск по сайту: |
