Мавзу: Ҳотирага бевосита эга бўлиш иш тартиби режа

7-МАЪРУЗА
Мавзу: ҲОТИРАГА БЕВОСИТА ЭГА БЎЛИШ ИШ ТАРТИБИ
Режа:
7.1.Ҳотирага бевосита эга бўлиш контроллери.
7.2.Ҳотира билан алмашувни жорий этиш.


Таянч иборалар: ҳотирага бевосита эга бўлиш, ХБЭБ контроллери, процессор, контроллер, марказий процессор, трансфер.


7.1.Ҳотирага бевосита эга бўлиш контроллери
Контроллернинг секин ишлайдиган ташқи қурилмалар билан алоқаси одатда узилишлар бўйича ёки дастурий сўраш орқали ташкиллаштирилади. Бироқ асосий ҳотира ва ташқи ҳотира ўртасида катта ахборат блокларини узатишда (ўнлаб байт ва ундан ҳам кўп) процессорнинг бу иш тартибида унумдорлиги етарли эмас.
Дастурий киритиш/чиқариш иш тартибида ахборот узатиш тезлиги фақат процессор билан чекланади. Шунинг учун ташқи ҳотира қурилмаси ва оператив ҳотира қурилмаси ўртасида ахборот узатишнинг маҳсус процессор иштирокисиз амалга ошириладиган усули ишлаб чиқилган, у ҳотирага бевосита эга бўлиш (ХБЭБ, ПДП-прямой доступ к памяти, DMA-Direct Memory Access) деб ном олди. ХБЭБ каналини жорий этишнинг аппарат воситасини ҳотирага бевосита эга бўлиш контроллери (ХБЭБК) деб аталади. У марказий процессор ўқиш ва ёзиш учун эга бўла оладиган бир неча регистрларни ўз таркибига олади. Одатда бу регистрлар портни беради (ёки канални), у қуйидагича ишлатилиши керак: ахборотларни узатиш йўналишини (ўқиш/ёзиш); узатиш бирлигини (байтлаб/сўзлаб); ўтқазилиши керак бўлган байтлар сонини; манзилни.
ХБЭБ контроллери нафақат ташқи қурилма билан ҳотира ўртасида ахборот узатиш учун ишлатилади, ҳотирадан ҳотирага ахборот узатиш учун ҳам ва ташқи қурилмалар ўртасида ҳам ишлатилади. Идеал ҳолда ҳотирага бевосита эга бўлиш иш тартиби ҳеч ҳам процессорнинг ҳаракатларига таъсир этмаслиги керак, лекин бунинг учун ҳисоблаш тизимининг асосий ҳотирасига мураккаб ва қиммат тракт (йўл) талаб этилади. Шунинг учун кўпчилик тизимларда умумий тизимли шинани процессор ва ХБЭБ контроллери ўртасида вақт бўйича тақсимлаш ишлатилади. ХБЭБ нинг икки тури яратилган: процессор тактини ўтказмаслик иш тартиби ва процессор тактини ўтказиш иш тартиби.
Ҳотирага бевосита эга бўлишнинг биринчи иш тартибда процессор иштирокисиз амалга оширилади (процессорга параллел). Бунинг учун процессор асосий ҳотирага мурожат қилмаган машина цикллари оралиғи ишлатилади. Бу оралиқларни процессор ҳотирага бевосита эга бўлиш контроллери учун маҳсус сигнал билан ишга туширади, у тизимли шинага эга бўлиш мумкунлигини билдиради. Бу иш тартибида процессорнинг унумдорлиги камаймайди, лекин процессорнинг ҳар бир турига ўзининг ХБЭБ контроллери бўлиши талаб этилади. Бошқа томондан эса, бази буйруқларда бу оралиқнинг бўлмаслиги туфайли узатишларнинг ўзи доимий шаклда бўлмайди, бу эса ХБЭБ иш тартибида ахборотларни узатиш тезлигини камайишига олиб келади.
Иккинчи усулни жорий этишда ХБЭБ контроллери тизимли шинани узатиш вақтида тўлиқ “эгаллаб” олади, бунда процессор тизимли шинадан узилади ва салт юриш (ҳолостой ход) иш тартибига ўтади. Демак, ХБЭБ да узатиш бажарилаёиган дастурда процессор тактини ўтказиб юбориш йўли орқали амалга оширилади. ХБЭБ да узатишни бажарилаётганда процессорнинг ички регистрларининг қиймати модификация қилинмайди, шунинг учун уни ҳотирада сақлаб қолиш ва сўнг тиклаш керак эмас, узилишларга ишлов берилган ҳолдагидек. Дастурни бажариш ХБЭБ тугагандан сўнг шу заҳоти бажарилади. Шунга қарамай ХБЭБ орқали ахборот узатилиш шароитида процессорнинг самаралий унумдорлиги камаяди.
Шундек қилиб, ХБЭБ иш тартибида тизимли шинада қўшимча модул ишлайди – ХБЭБ контроллери (ХБЭБК), у тизимли шинани башқариш бўйича процессор вазифасини ўз зиммасига олади ва бошқа қурилмаларнинг иштирокисиз асосий ҳотира билан ташқи қурилмалар ўртасидаги ахборот узатишни тўғридан –тўғри таъминлайди (7.1-чизма).
ХБЭБ контроллерининг таркибига манзиллар регистри ва ахборотлар регистри, ахборотлар саноқ қурилмаси ва ахборот алмашув иш тартибини бошқаришнинг маҳсус схемаси киради. ХБЭБ контроллерининг ўзи ўрнатилган тизимнинг асосий (марказий) процессорига нисбаттан қўшимча ишлов бериш қурилмаси ҳисобланади. Ўрнатилган тизимнинг ташқи қурилмалар билан манзиллар ва ахборотлар билан алмашиш манзиллар шинаси (МШ), ахборотлар шинаси (АШ) ва бошқариш шинаси (БШ) орқали амалга оширилади.
Марказий процессор томонидан ХБЭБ контроллерини ишга тушириш қуйидаги 4 та кўрсатгични контроллерга киритишдан иборат:

• 
  сўров турини (ўқиш ёки ёзиш);
  
• 
  ташқи қурилма манзилини;
  
• 
  ахборот ёзиладиган оператив ҳотиранинг бошлонғич ячейка манзилини (ёки ўқиладиган);
  
  
• 
  ўқиладиган/ёзиладиган сўзлар сони (блок ўлчами).
  

7.1-чизма. Ҳотирага бевосита эга бўлишни ташкиллаштириш