Основные понятия

2.4. Примеры конфигураций МПС на базе центрального процессора (ВМ86) и сопроцессора ввода/вывода (ВМ89)

Сопроцессор и процессор могут разделять общую шину и обращаться к памяти и устройствам ввода/вывода по этой шине. Возможно также раздельное использование шин с целью увеличения быстродействия.

Рис. 31

Рис. 31

МП может обращаться в системное пространство адресов емкостью 1 Мбайт, либо в пространство ввода/вывода емкостью 64 кбайта. Реально МП располагает только одной физической шиной данных, но удобно считать, что в системное пространство он обращается по системной шине данных, а в пространство ввода/вывода – по шине ввода/вывода.

Отличие между шинами в формируемых управляющих сигналах.
Часть устройств ввода/вывода могут иметь адреса, размещенные в системном пространстве, поэтому говорят, что эти устройства ввода/вывода отображены на память, т.е. данные устройства ввода/вывода реагируют на 20-битные адреса, закрепленные за ними, и управляются сигналами МRD, MWR.
Аналогично, часть памяти может быть размещена в пространстве ввода/вывода, т.е. память оказывается отображенной на пространство ввода/вывода, т.е. данные ячейки могут реагировать на 16-битные адреса и команды для устройства ввода/вывода.
Указанные шины функционируют по-разному, в зависимости от конфигурации системы, где есть и сопроцессоры.
Различают две конфигурации:

1. 
   местная;
   
2. 
   удаленная.
   

В местной конфигурации сопроцессор и центральный процессор совместно

Рис. 32

В местной конфигурации ЦП и СП совместно используют шины.

Арбитраж осуществляется по линии запроса, причем наиболее приоритетным является центральный процессор.
Если подключены два сопроцессора, то при одновременном запросе ВМ87 и ВМ89 предпочтение отдается ВМ89, но если в момент запроса шина используется ВМ87, то запрос не будет подтверждаться до окончания счета ВМ87.
Недостаток конфигурации – ограничение возможности параллельной работы ЦП и сопроцессора. Параллельная обработка возможна лишь тогда, когда ЦП не использует шину, выполняя команды из очереди.
При удаленной конфигурации общей является системная шина (СШ), но обращение к ней происходит под управлением арбитра шин. Шина ввода/вывода (ШВВ) является локальной. Ей безраздельно пользуется сопроцессор. Эта шина физически отделена от системной шины, поэтому в данной конфигурации сопроцессор может обращаться к устройствам ввода/вывода и памяти по локальной шине, не отвлекая от работы центральный процессор.
Наибольшая производительность системы достигается при размещении программ канала в локальной памяти, подключенной к локальной шине. Поэтому при извлечении команд программ канала сопроцессор не отвлекает от работы центральный процессор.