Перечень используемой литературы
Практическое занятие №3
Изучение аппаратных ресурсов ЭВМ
1 Цель занятия: научится определять основные аппаратные ресурсы
ЭВМ IBM PC.
2 Оборудование и программное обеспечение
2.1: Компьютер IBM PC.
2.2 Операционная система Windows XP.
Теоретические сведения
К общим системным ресурсам относятся:
- линии запросов на прерывание (IRQ – Interrupt- Requests);
- каналы прямого доступа к памяти;
- базовые адреса портов ввода- вывода.
Прерыванием (INT, interrupt) называют такой режим работы, при котором возникает событие, требующее немедленной реакции со стороны машины, (например, нажатие клавиши клавиатуры), ЦП прекращает обработку текущей программы, обрабатывает программу, вызванную прерыванием, по завершении которой возвращается к выполнению отложенной программы.
Каждое событие, требующее прерывания, сопровождается специальным сигналом, который называется запросом прерывания. Обработчиком прерыванияназывается программа, которая обрабатывает прерывание.
Все прерывания можно разделить на два вида: аппаратные и программные. Аппаратные прерывания вырабатываются устройствами, требующими внимания МП, например, таймером, дисковым накопителем, принтером и т.п.
Управление аппаратными прерываниями осуществляет контроллер прерываний. В современных материнских платах контроллер интегрирован в микросхему контроллера периферии Chipset. . Линии запросов на прерывание называются IRQ (Interrupt Requests). Каждая линия имеет свой приоритет. Наивысший приоритет соответствует линии IRQ0.
Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA) – способ обмена данными между внешним устройством и основной памятью без участия процессора, что заметно снижает нагрузку на процессор и повышает общую производительность системы. Передача данных в режиме DMA требуется при обмене данными между оперативной памятью и высокоскоростными устройствами, например, при загрузке данных в память с компакт-диска. В режиме DMA периферийное устройство связано с оперативной памятью (ОЗУ) через каналы DMA. Устройство, требующее прямого доступа к памяти, по одному из каналов DMA обращается к контроллеру, сообщая ему путь (адрес), откуда и куда переслать данные, начальный адрес блока данных и объем данных. Передача данных осуществляется под управлением котроллера DMA с участием процессора. Контроллер DMA, как контроллер прерываний, интегрирован в микросхему контроллера периферии.
Обмен данными между CPU и периферийными устройствами осуществляется через порты ввода/вывода (Input/Output port). Конструктивно порт ввода/вывода – это буферные регистры, подключенные к шине ввода-вывода, фиксирующие информацию, предназначенную для ввода в системный блок или вывода из него. Для управления обменом данными между аппаратными компонентами компьютера, каждому порту ввода/вывода присваивается свой шестнадцатеричный номер – адрес порта. В IBM PC можно адресовать 216 = 65536 порта ввода-вывода.
Задание
4.1 Заполнить таблицу распределения прерываний ПК на которым работаете.
4.2 Заполнить таблицу диапазонов адресов ввода-вывода ПК на которым работаете.
4.3 Заполнить таблицу использование каналов DMA ПК на которым работаете
4.4 Записать основные параметры вкладки «Свойства системы», системы в которой работаете
4.5 Составить перечень контроллеров используемых в системе
5 Порядок выполнения работы
5.1 Определим аппаратные ресурсы при помощи утилиты «Сведения о системе».
Запустить утилиту «Сведения о системе» в панели ПУСК- ПРОГРАММЫ-СТАНДАРТНЫЕ-СЛУЖЕБНЫЕ-СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ. Выбрать пункт АППАРАТНЫЕ РЕСУРСЫ ПРЕРЫВАНИЯ IRQ. Записать распределение прерываний в таблицу №1.
Таблица 1- Распределения прерываний
| Номер прерывания | устройство |
5.2 Выбрать пункт РЕСУРСЫ АППАРАТНЫЕ - ввод/вывод. Записать диапазоны ввода/вывода для порта LPT, шины PCI, контроллера DMA.
Таблица 2 - Диапазоны адресов ввода-вывода
| Диапазон адресов ввода-вывода | устройство |
5.3 Выбрать пункт каналы DMA занести устройства использующие каналы DMA
в таблицу 3.
Таблица 3 - Использование каналов DMA
| Номер канала DMA | устройство |
5.4 Определение аппаратных ресурсов конкретного устройства в контекстном
меню панели «Мой компьютер». Войти в консоль «Диспетчер устройств». Составить перечень контроллеров используемых в системе. Записать основные параметры вкладки «Свойства системы».
6 Содержание отчета:
6.1Цель занятия.
6.2 Оборудование и программное обеспечение
6.3 Заполненные таблицы 1,2,3.
6.4 Перечене основных параметров вкладки «Свойства системы» и контроллеров используемых в системе
6.5 Выводы по работе
Контрольные вопросы
7.1 Дать определение ресурсов ЭВМ.
7.2 Что включают в свой состав аппаратные и программные ресурсы ЭВМ?
7.3 Дать определения прерывания, запроса прерывания и обработчика прерывания.
7 4 Назначение и расположение в ЭВМ контроллеров прерываний и прямого доступа к памяти.
7.5 Назначение режима DMA.
7.6 Назначение портов ввода/вывода.
Перечень используемой литературы
8.1 Инструкционная карта для выполнения практического занятия
8.2 Конспект теоретического занятия.
8.3 Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем.- Москва –ФОРУМ-ИНФА-М.2006 г.
8.4 Пескова С.А., Кузин А.В. Архитектура ЭВМ. – Москва ФОРУМ-ИНФА-М.
2006 г.