Арифметическое насыщение.

Наконец, мы дошли до двух блоков, предназначенных для выполнения специальных мультимедийных операций. Фактически, мультимедийные операции выполняет обработчик цифровых сигналов (Digital Signal Processor, DSP). Следует сразу заметить, что, в отличие от целочисленных операций, основывающихся на арифметике с дополнением до двух, в мультимедийных операциях используется арифметика с насыщением (saturated arithmetic). Если результат операции нельзя выразить из-за переполнения, вместо вызова исключения или возвращения в качестве результата «мусора» подставляется ближайшее корректное число. К примеру, применительно к 8-разрядным числам без знака в результате сложения 130 и 130 может получиться 255.

Так как некоторые операции и командные слоты несовместимы, зачастую в команду включается меньше пяти операций. Если тот или иной слот не используется, для минимизации потребляемого пространства он подлежит сжатию. Присутствующие в команде операции могут занимать 26, 34 или 42 бита. В зависимости от числа фактически содержащихся в TriMedia-команде операций, ее размер составляет от 2 до 28 байт (включая служебные данныефиксированного размера).

 

13. Допустимі моменти переривання. Вхід в програму переривання.

Вхід в программу переривання 14, 15 тут також, нижче

 

16.Пріорітет між запитами преривання.Послідовний пошук.

Перед выполнением какой либо И-той операции проверяется состояние, если регист пуст то выполняется след по порядку команды если прерывание запрещенно то выполняется текущаю программа, не нарушается.

17.Однотактный пошук запытыв

Цепочечная однотактная схема определения приоритетного запроса. Время реакции при аппаратном циклическом опросе в некоторых случаях может оказаться недопустимо большим, поэтому может потребоваться схема, позволяющая определить номер запроса за один такт.Рассмотрим цепочечную однотактную схему определения приоритетного запроса.

ЗП1 ЗП2 ЗП3

¦ ¦ ¦Приоритет ¦ —- ¦ —- ¦ —----------T+--------+& +-T+--------+& +-T+--------+& +-->...¦¦ — ¦ ¦¦ — ¦ ¦¦ — ¦¦¦ —- ¦ L-— ¦¦ —- ¦ L-— ¦¦ —- ¦ L---¦L-+& +-+ ¦L-+& +-+ ¦L-+& +-+L--+ ¦ ¦ L--+ ¦ ¦ L--+ ¦ ¦ —-L-— ¦ L-— ¦ L-— +--+1 ¦ ОСП —-¦ +--------------+--+ +-----+& +->+--------------+--------------+--+ ¦ —-+ ¦¦ ¦ ¦ L-— ¦ L---—----+--------------+--------------+----- ¦¦ Шифратор номера приоритетного запроса ¦ ¦L--------------------T-------------------— ¦¦ —----------- ¦Порог прерывания ¦======>¦ Компаратор +---===============================+======>¦ ¦ Разрешение¦ L-----------— прерыванияV

Код запроса

Процесс определения приоритетного запроса инициируется сигналом "Приоритет", поступающим на цепочку последовательно включенных схем И. При отсутствии запросов этот сигнал пройдет через цепочку и сигнал общего запроса прерывания не сформируется. Если среди выставленных запросов прерывания наибольший приоритет имеет i-й запрос, то распространение сигнала "Приоритет" правее схемы И с номером i блокируется. На i-м выходе цепочечной схемы будет сигнал 1, а на всех остальных - 0. При этом в процессор поступает общий сигнал прерывания, а шифратор формирует код i-го запроса.

По сигналу процессора "Подтверждение прерывания" этот код передается в процессор и используется для формирования начального адреса прерывающей программы.

 

18.Піорітет між програмами переривання

Однако большой компьютер может содержать много устройств ввода-вывода, причем несколько стройств могут работать одновременно, возможно, у разных пользователей. Существует некоторая вероятность, что во время работы обработчика прерывания другое устройство ввода-вывода тоже попытается вызвать свое прерывание. Здесь существует два подхода. Первый — для всех программ обработки пре- прерываний сначала (даже до сохранения регистров) предотвратить последующие прерывания — в этом случае прерывания будут происходить строго поочередно. Однако это может привести к проблемам с устройствами, которые не могут дол- долго простаивать. Например, на линию связи, поддерживающую скорость передачи 9600 бит в секунду, символы поступают каждые 1042 микросекунды. Если пер- первый символ окажется необработанным, когда поступит второй, данные будут по- потеряны. Если компьютер имеет подобные устройства ввода-вывода, то лучше всего приписать каждому устройству определенный приоритет, высокий — для более критичных, низкий — для менее критичных устройств. Центральный процессор тоже должен иметь приоритеты, которые определяются по одному из полей сло- слова состояния программы. Если устройство с приоритетом п вызывает прерыва- прерывание, программа обработки прерывания тоже должна работать с приоритетом п. Если программа обработки прерывания выполняется с приоритетом п, любая попытка обработать прерывание от другого устройства с более низким приори- приоритетом будет игнорироваться, пока программа обработки прерывания не завер- завершится и центральный процессор не начнет выполнение программы более низко- низкого приоритета. В то же время прерывания от устройств с более высоким приоритетом должны обрабатываться без задержек. Поскольку сами программы обработки прерываний могут прерываться, единственно возможный способ точно управлять ситуацией — сделать так, чтобы все тпрерывания были прозрачными.

Со времен процессора 8088 все процессоры Intel имеют два уровня (приоритета) прерываний: маскируемые и немаскируемые прерывания. Немаскируемые прерывания обычно используются только для сообщения об очень серьезных ситуациях, например об ошибках четности в памяти. Для всех устройств ввода-вывода имеется единственное маскируемое прерывание. Когда устройство ввода-вывода требует прерывания, центральный процессор использует вектор прерывания при индексировании таблицы из 256 элементов, чтобы найти адрес программы обработки прерываний. Элементы таблицы пред- представляют собой 8-байтные дескрипторы сегмента. Таблица может начинаться в любом месте памяти. Глобальный регистр указывает на ее начало. При наличии только одного уровня прерываний у центрального процессора нет возможности сделать так, чтобы высокоприоритетное устройство прерывало работу среднеприоритетной программы обработки прерываний, пока этому мешает низкоприоритетное устройство. Для решения проблемы центральные процессоры Intel обычно используют внешний контроллер прерываний (например, 8259А). При первом прерывании (например, с приоритетом п) работа процессора приостанавливается. Если после этого происходит еще одно прерывание с более высоким приоритетом, контроллер прерывания инициирует прерывание второй раз. Если же второе прерывание обладает более низким приоритетом, оно не инициируется до окончания первого. Чтобы эта система работала, контроллер прерываний должен каким-либо образом узнавать о завершении текущей программы обработки прерываний. Поэтому когда полностью завершается обработка текущего прерывания, центральный процессор должен посылать контроллеру прерываний специальную команду.

19.Використання програм переривання

При программной идентификации, обнаружив запрос прерывания, ЦП переходит к общей программе обработки прерывания, задачей которой является опрос всех МВБ с целью определения источника запроса. Для этого может быть выделе на специальная командная линия опроса. ЦП помещает на адресную шину адрес опрашиваемого МВБ и формирует на этой линии сигнал опроса. Реакция модуля зависит от того, выставлял он запрос или нет. Возможен и иной вариант, когда каждый МВБ включает в себя адресуемый регистр состояния. Тогда ЦП считыва ет содержимое PC каждого модуля, после чего выясняет источник прерывания.Когда источник прерывания установлен, ЦП переходит к программе обработки прерывания, соответствующей этому источнику. Недостаток метода программной идентификации заключается в больших временных потерях. Наиболее эффективную процедуру идентификации источника прерывания обеспечивают аппаратурные методы, в основе которых лежит идея векторного прерывания. В этом случае, получив подтверждение прерывания от процессора, выставившее запрос устройство выдает на шину данных специальное слово, называе мое вектором прерывания. Слово содержит либо адрес МВБ, либо какой-нибудь другой уникальный идентификатор, который ЦП интерпретирует как указатель на соответствующую программу обработки прерывания. Такой подход устраняет необходимость в предварительных действиях с целью определения источника за проса прерывания. Реализуется он с помощью хранящейся в ОП таблицы векто ров прерывания (рис. 8.8), где содержатся адреса программ обработки прерываний. Входом в таблицу служит вектор прерывания. Начальный адрес таблицы (база) обычно задается неявно, то есть под таблицу отводится вполне определенная об ласть памяти. Наиболее распространены два варианта векторной идентификации источника запроса прерывания: цепочечный опрос и арбитраж шины.