Поскольку ЦП не участвует в
обмене с ПДП, а обменом нужно управлять, в состав системы вводится контроллер
прямого доступа к памяти (КПДП), который и вырабатывает необходимые управляющие
сигналы и адреса ОП.
КПДП выполняет следующие
функции:
1.
Управление инициируемой ЦП или ПУ
передачей данных между ОП и ПУ.
2.
Задание размера блока данных,
который подлежит передаче, и области памяти, используемой при передаче.
3.
Формирование адресов ячеек ОП,
участвующих в передаче.
4.
Подсчет числа единиц данных (байт,
слов), передаваемых от ОП к ПУ или обратно, и определение момента завершения
операции ввода-вывода.
КПДП может быть как один на
несколько ПУ, так и каждое ПУ может иметь свой КПДП.
При
инициализации операции ввода-вывода в ТСчД заносится размер подлежащего
передаче блока (число байт или слов), а в РгТАД – начальный адрес области
памяти, используемой при передаче. При передаче каждого байта содержимое РгТАД
увеличивается на 1, при этом формируется адрес очередной ячейки ОП, участвующей
в передаче. Одновременно уменьшается на 1 содержимое ТСчД. Обнуление ТСчД
указывает на завершение передачи. Контроллер ПДП обычно имеет более высокий
приоритет в занятии цикла памяти по сравнению с процессором.
Когда
пересылка завершена (при нулевом значении в ТСчД), КПДП снимает сигнал «Запрос
ПДП», в ответ на что ЦП снимает сигнал «Подтверждение ПДП» и вновь берет на
себя управление системной шиной, то есть ЦП вовлечен в процесс ввода/вывода
только в начале и конце передачи.
<-РгБ – буферный регистр.
(их может быть несколько). РгТАД – регистр-счетчик текущего адреса. ТСчД –
текущий счетчик данных.
Эффективность
ПДП зависит от того, каким образом реализовано распределение системной шины
между ЦП и КПДП в процессе пересылки блока. Здесь может применяться один из
трех режимов:
■
блочная пересылка;
■
пропуск цикла;
■
прозрачный режим.
При
блочной пересылке КПДП полностью захватывает системную шину с момента
начала пересылки и до момента завершения передачи всего блока. На весь этот
период ЦП не имеет доступа к шине.
В
режиме пропуска цикла КПДП после передачи каждого слова на один цикл
шины освобождает системную шину, предоставляя ее на это время процессору. Поскольку
КПДП все равно должен ждать готовности ПУ, это позволяет ЦП эффективно
распорядиться данным обстоятельством.
В прозрачном
режиме КПДП имеет доступ к системной шине только в тех циклах, когда ЦП в
ней не нуждается. Это обеспечивает наиболее эффективную работу процессора, но
может существенно замедлять операцию пересылки блока данных.
На
практике используется следующий механизм:
КПДП
инициализирует регистры РгТАД ТСчД сам, считывая управляющие слова (УС) из
области ОП, которую ему укажет процессор. Эта последовательность управляющих
слов наз. программа работы КПДП, её формирует процессор.
Формат
УС.
|
КОП
|
Начальный адрес
|
размер
|
Регистр,
куда пишется УС содержит не менее 4 слов. При завершении обработки очередного
УС, КПДП посылает запрос на прерывание и устанавливает соотв. бит в состояние
завершения. CPU анализирует бит, если он в заверш. состоянии, то
процессор разрешает контроллеру выполнение следующ. команды.
