Ulaz-izlaz-assembler

Maturski, Seminarski , Maturalni i diplomski radovi iz informatike.

ULAZ/IZLAZ

U ovoj glavi se razmatraju neki elementi organizacije ulaza/izlaza. U okviru toga se, najpre, definišu osnovni pojmovi. Potom se prikazuje organizacija ulaza/izlaza korišćenjem
kontrolera priferija bez i sa direktnim pristupom memoriji i ulazno/izlaznih procesora. Na kraju se razmatra opsluživanje maskirajućih prekida.

OSNOVNI POJMOVI

Informacije sa kojima radi računar se ili nalaze na medijumima kao što su diskovi, magnetne i papirne trake, papirne kartice itd. ili se unose sa terminala ili dolaze sa nekih drugih računarskih sistema. Svi oni se u daljim razmatranjima nazivaju ulazni uređaji. S druge strane računar je tako koncipiran da se i instrukcije i operandi uzimaju iz memorijskih lokacija. Zato postoji potreba da se oni sa ulaznih uređaja unose u memorijske lokacije. Rezultati izvršenih instrukcija se, takođe, smeštaju u memorijske lokacije. Da bi se prezentirali korisniku i/ili sačuvali za kasnije korišćenje i/ili predali u neki drugi računarski sistem, oni moraju da se šalju iz memorijskih lokacija na diskove, magnetne i papirne trake, printere itd., terminale ili u druge računarske sisteme. Svi oni se u daljim razmatranjima nazivaju izlazni uređaji.

Postoji veliki broj različitih ulaznih i izlaznih uređaja. Oni se razlikuju po tome kako se informacije u njima smeštaju, po načini kako sa njih dolaze i u njih šalju informacije i po brzini sa kojom se to radi. Međutim, rad sa ulazno/izlaznim uređajima je tako organizovan da se on realizuje jednoobrazno, bez obzira na to o kojoj se vrsti ulaznog ili izlaznog uređaja radi. Da bi se to omogućilo svi uređaji se tako realizuju da se sastoje od kontrolera periferije i periferije.
Kontroleri periferija sadrže određen broj programski dostupnih registara i upravljačku logiku. Programski dostupni registri služe da se kompletna organizacija ulaza/izlaza na programskom nivou svede na upisivanje u ove registre i čitanje ovih registara. Upravljačka logika služi da se na osnovu sadržaja programski dostupnih registara organizuje čitanje
podataka iz ulazne periferije i upis podataka u izlaznu periferiju. Programski dostupni registri se, prema svojoj funkciji, mogu svrstati u četiri grupe i to: upravljački registar, statusni registar, registar podatka i registar broja ulaza. Upravljački registar služi da se programskim putem upisivanjem odgovarajućih vrednosti u ovaj registar izvrši inicijalizacija, startovanje i zaustavljanje kontrolera periferije. Upravljačka logika na osnovu sadržaja određenih bitova upravljačkog registra kreće sa prenosom podataka iz ulazne periferije u registar podatka ili iz registra podatka u izlaznu periferiju. Za svaki podatak prenet iz ulazne periferije u registar podatka upravljačka logika postavlja određeni bit u statusnom registru kao indikaciju da sadržaj registra podatka može da se prenese u memorijsku lokaciju. Takođe i za svaki podatak prenet iz registra podatka u izlaznu periferiju upravljačka logika postavlja određeni bit u statusnom registru kao indikaciju da sadržaj sledeće memorijske lokacije može da se prenese u registar podatka. Samo prebacivanje podatka iz registra podatka u memorijsku lokaciju ili iz memorijske lokacije u registar podatka se kod nekih kontrolera periferija realizuje programskim putem čitanjem sadržaja registra podatka ili upisivanjem u registar podatka, dok kod nekih kontrolera periferija to radi sam kontroler. Kod onih kontrolera perfierija kod kojih se to radi programskim putem, mora se čitanjem statusnog registra, najpre, utvrditi da je sledeći podatak prenet iz ulazne periferije u registat podatka, pa ga tek onda prenositi iz registra podatka u memorijsku lokaciju ili da je prethodni podatak prenet iz registra podatka u izlaznu periferiju, pa tek onda prenositi sledeći podatak iz memorijske lokacije u registar podatka. Kod ovih kontrolera periferija postoji i mogućnost da za svaki podatak prenet iz ulazne periferije u registar podatka upravljačka logika generiše signal prekida i da za svaki podatak prenet iz registra podatka u izlaznu periferiju upravljačka logika takođe generiše signal prekida. Na signal prekida procesor odgovara signalom potvrde. Na ovaj signal kontroler periferije šalje procesoru sadržaj registra broja ulaza. Procesor na osnovu broja ulaza ulazi u tabelu sa adresama prekidnih rutina, čita adresu prekidne rutine i njenim upisivanjem u programski brojač skače na prekidnu rutinu. Sada se u prekidnoj rutini podatak prenosi iz registra podatka u memorijsku lokaciju ili iz memorijske lokacije u registar podatka. Kod onih kontrolera perfierija kod kojih to radi sam kontroler, upravljačke logika kontrolera realizuje ciklus upisa sadržaja iz registra podatka u memorijsku lokaciju ili ciklus čitanja iz memorijske lokacije i prihvatanje očitanog sadržaja u registru podatka. U oba slučaja upravljačka logika kontrolera periferije realizuje određene kontrole rada sa periferijom i u slučaju otkrivanja nekih neregularnosti postavlja određene bitove statusnog registra.