计算机组成原理完整版(罗克露)(全)原版.pptVIP

涉及命令字、状态字格式的拟定，中断源的扩展。 例.模型机需扩展两个外中断源，共用一个中断号。 3.接口设计 主机发向外设的命令包括：启动、停止、数据选通； 外设的状态包括：忙、完成、出错。 8259 IRQ0 定时中断 IRQ1 显示中断 IRQ2 磁盘中断 IRQ7 未用 为两个扩展中断源设计中断接口。 模型机的外中断源安排： 可通过IRQ6/7进行扩展。 （1）接口组成 两个扩展中断源共用一个接口。 启动1 停止1 选通1 启动2 停止2 选通2 5 4 3 2 1 0 命令字格式： 状态字格式： 忙1 完成1 出错1 忙2 完成2 出错2 （2）判断中断源 地址线 寄存器选择 命令1 命令2 状态1 状态2 控制逻辑 数据线 数据线 命令 状态 数据缓冲1 数据线 数据 外设1 系统总线 D7~0 IRQ0 中断控制器 INT INTA IRQ7 （8259） IRQ6 数据缓冲2 数据线 数据 外设2 向量中断与非向量中断相结合 (软件扩展) 请求1与请求2在控制逻辑中形成公共请求IRQ6，送入8259参加判优； CPU响应后执行IRQ6服务程序 CPU在IRQ6服务程序中查询各设备状态，判中断源，转入相应设备服务程序 (向量中断过程)； (非向量中断过程)。 第四节 DMA方式及接口 5.4.1 DMA方式基本概念 定义、过程（三个阶段）、应用， 见3.5.2 5.4.2 DMA控制器与接口的连接 系统总线 CPU M DMA 控制器 接口 接口 I/O I/O 多路型DMA控制器 主机板 接口板 允许各设备以字节为单位交叉传送，或以数据块为单位成组传送。 系统总线 CPU M DMA 控制器 接口 接口 I/O I/O 1.DMA控制器功能 （1）接收初始化信息 （传送方向、主存首址、交换量）。 初始化 （2）接收外设DMA请求， 判优， 向CPU申请总线。 传送前 （3）接管总线权，发地址、读/写命令。 传送期间 2.接口功能 （1）接收初始化信息 （外设寻址信息）。 初始化 （2）向DMA控制器发请求。 传送前，外设准备好 （3）传送数据。 传送期间 1.系统连接方式 7.3.3 磁盘存储器接口 系统总线 CPU M DMA 控制器 硬盘适配器 硬盘驱动器 两级DMA控制器 （磁盘适配器） 主机板上DMA控制器： 适配器内DMA控制器： M 适配器 适配器 驱动器 2.硬盘适配器粗框 处理机 接口 智能 主控器 驱动器 接口 系统总线 硬盘驱动器 EPROM控制逻辑： I/O端口控制逻辑： 放有硬盘驱动程序(系统自检时被引入系统管理之下)。 （1）处理机接口(面向系统总线一侧) 处理机 接口 智能 主控器 驱动器 接口 系统总线 硬盘驱动器 接收CPU送来的端口地址、读/写命令，访问处理机接口中的相应寄存器。 （2）智能主控器 微处理器： 执行硬盘控制程序。 RAM： 扇区缓存(存放二个扇区数据)。 ROM： 存放硬盘控制程序。 处理机 接口 智能 主控器 驱动器 接口 系统总线 硬盘驱动器 （3）驱动器接口(面向设备一侧) DMA控制器： 控制主控RAM与驱动器之间的数据传送。 硬盘控制逻辑： 向驱动器送出控制命令 并-串 控制串-并转换： 写盘： 主控RAM 驱动器 读盘： 驱动器 串-并 主控RAM 驱动器控制逻辑： 驱动器状态逻辑： 接收驱动器状态信息 (选中、就绪、寻道完成……)。 (驱动器选择、寻道方向选择、读、写……)。 传送串行数据。 系统总线 CPU M DMA 控制器 硬盘适配器 硬盘驱动器 (1)CPU向适配器送出驱动器号、圆柱面号、磁头号、起始扇区号、扇区数等外设寻址信息；向DMA控制器送出传送方向、主存首址、交换量等信息。 3.硬盘调用过程(DMA方式) (2)适配器启动寻道，并用中断方式判寻道是否正确。 (不正确，重新寻道；正确，启动磁盘读/写。) (3)适配器准备好(读盘：主控RAM满一扇区；写盘：主控RAM空一扇区）,提出DMA请求。 (4)CPU响应，由DMA控制器控制总线，实现传送。 (5)批量传送完毕，适配器申请中断。 (6)CPU响应，作善后处理。 第五章复习提纲 1.基本概念：接口分类，总线定义、分类，中断定义、应用，DMA定义、应用。 2.中断接口的组成、设计及中断全过程。 3.磁盘调用过程（DMA方式的三个阶段）。 （请求、判优、响应、处理） 硬件组成 显示设备 显示器适配器 显示器件