Конспект лекций Часть 2 Челябинск 2015

Ввод-вывод по общей шине (соответствует структуре с общими шинами) – 
периферийные устройства и ячейки памяти имеют единое адресное пространство. 
Можно использовать все команды обращения к ячейкам памяти. При этом часть 
адресного пространства памяти используется для адресации регистров 
периферийных устройств. 
Для повышения гибкости всей вычислительной системы возможно 
использование одного из трех режимов выполнения операций ввода-вывода: 
• программный ввод-вывод (нефорсированный); 
• ввод-вывод по прерыванию (форсированный); 
• прямой доступ к памяти (ПДП). 
Программный ввод-вывод (безусловный ввод-вывод) инициируется и 
управляется процессором по командам прикладной программы. Периферийные 
устройства играют пассивную роль и только сигнализируют о своем состоянии, в 
частности о готовности к операциям обмена. В этом режиме возможны два вида 
обмена – синхронный и асинхронный, которые целесообразно использовать в 
различных ситуациях.
Синхронный ввод-вывод можно использовать для связи с периферийными 
устройствами, которые «всегда готовы» к обмену (например, светодиодные 
индикаторы), или в которых точно известно время выполнения операций 
(например, время печати знака). В первом случае команды ввода-вывода могут 
выполняться в произвольных точках программы. Во втором случае программа 
должна быть составлена так, чтобы команды обмена выполнялись с интервалами 
не меньшими, чем время выполнения одной операции обмена. Программный 
ввод-вывод является наиболее простым видом обмена, требующим минимум 
программно-аппаратных 
затрат. 
Однако 
при 
работе 
с 
медленными 
периферийными устройствами не удается оптимальным образом загрузить 
процессор на период времени между пересылками данных.
Асинхронный ввод-вывод подразумевает, что интервал между операциями 
обмена задается самим периферийным устройством. Информацию о готовности 
устройства к операциям обмена процессор получает периодически, анализируя 
содержимое регистра состояния устройства, поэтому процесс обмена состоит из 
проверки готовности периферийного устройства к обмену и реализации 

---

81 
непосредственно операций ввода-вывода. Первая фаза обмена в большинстве 
случаев реализуется путем циклического чтения содержимого регистра состояния 
периферийного устройства в аккумулятор, сравнения его с некоторой маской и 
анализа полученного результата, т.е. происходит реализация цикла ожидания 
готовности периферийного устройства. Существенным недостатком такого вида 
обмена является длительное время цикла ожидания, в течение которого процессор 
не может выполнять полезной работы, т.е. фактически простаивает.