Velosipedni o'g'irlash - Cycle stealing

Yilda hisoblash, an'anaviy ravishda tsiklni o'g'irlash kirish usuli kompyuter xotirasi (RAM) yoki avtobus protsessorga aralashmasdan. Bunga o'xshash xotiraga bevosita kirish (DMA) I / U tekshirgichlariga protsessor aralashuvisiz RAMni o'qish yoki yozishga ruxsat berish uchun. Muayyan protsessor yoki avtobus vaqtini oqilona ishlatish, tashqi qurilmalar protsessorning hozirgi faoliyatida faol ishtirok etmaydigan xotiraga kirsa va mumkin bo'lgan har qanday protsessor to'qnashuvidan oldin operatsiyalarni bajaradigan bo'lsa, protsessorni kechiktirmasdan to'liq tezlikda ishlashiga imkon beradi. Bunday tizimlar deyarli ikki portli operativ xotira yuqori tezkor operativ xotira hisobidan. Ko'pgina tizimlar protsessorni to'xtatib turishadi o'g'irlash, aslida uni boshqa nom bilan DMA shakliga aylantirish.

Masalan, alohida ko'rsatmalar va ma'lumotlar xotirasi banklari bo'lgan tizim, agar ikkala kirish bir vaqtning o'zida boshlangan bo'lsa, protsessor ko'rsatmalar bankidan ko'rsatma olayotgan paytda tashqi qurilmalarga ma'lumotlar bankiga bitta xotira kirishiga ruxsat berishi mumkin. A xotirani boshqarish bo'limi muhim emas, masalan Zilog Z80 "s M1 chiziq yordamida ko'rsatmalar ma'lumotlarga kirishni ajratish uchun ishlatilishi mumkin, shuning uchun protsessor buyruq-RAM yoki ROM-dan ko'rsatmalarni o'qiyotganda, ma'lumotlar operativ xotirasi protsessor ishlashiga aralashmasdan boshqa qurilmalarda mavjud.

Zamonaviy arxitektura

Zamonaviy tizimlarda velosipedni o'g'irlashga erishish juda qiyin, masalan quvur liniyasi, bu erda oldingi va bir vaqtning o'zida elementlar doimiy ravishda xotiraga kirishadi va xotiraga kirish uchun yashirinish uchun taxmin qilinadigan bo'sh vaqtlarni qoldiradi. DMA tashqi qurilmalar uchun operativ xotiraga kirishning yagona rasmiy va taxmin qilinadigan usuli hisoblanadi.

Ushbu atama zamonaviy kompyuter arxitekturasida kamroq uchraydi (66-100 MGts dan yuqori), bu erda har xil tashqi avtobuslar va boshqaruvchilar odatda har xil tezlikda ishlaydi va protsessor ichki operatsiyalari endi I / U avtobuslari bilan chambarchas bog'langan.

Haqiqiy kompyuter tizimlaridagi misollar

Uchish paytida radar kutilmagan tsiklni o'g'irlashi deyarli sabab bo'lgan Apollon 11 qo'nish bekor qilinishi kerak, ammo dizayni Apollon rahbarlik qiladigan kompyuter past darajadagi vazifalarni tashlab, qo'nishni davom ettirishga imkon berdi.

The IBM 1130 "tsiklni o'g'irlash" haqiqatan ham DMA, chunki protsessor soatlari xotiraga kirish vaqtida to'xtatiladi. Bir nechta I / U tekshirgichlari RAMga shu tarzda kirishadi. Ular belgilangan ustuvorlik sxemasi orqali o'zlarini hakamlik qilishadi. Tizimning ko'rsatmalarini bajarish qobiliyatiga ta'sirini kamaytirish uchun aksariyat tekshirgichlar RAMga kirishni ataylab tezlashtiradilar, ammo boshqalar, masalan, grafik videoadapterlar yuqori tezlikda ishlaydi va tizimni sekinlashtirishi mumkin.

1130-ning tsiklni o'g'irlash kontseptsiyasi CPU dasturiga I / U qurilmasida ishlashni boshlashga imkon beradi va keyin I / U qurilmasi o'z ishini bajarayotganda asosiy dasturni davom ettiradi. Shu tarzda ishlaydigan har bir I / U qurilmasi kerak bo'lganda protsessordan tsikl oladi (o'g'irlaydi).

Ma'lumotlar belgisi uzatilayotganda protsessor faqat bitta tsiklga "bog'langan". Qurilmalarning tsikllarni o'g'irlash chastotasi qurilma turiga bog'liq.

CPU tizimdagi har qanday kiritish-chiqarish moslamasidan ancha tezroq bo'lganligi sababli, protsessor boshqa funktsiyani bajarishi mumkin, masalan, arifmetik, bir vaqtning o'zida kiritish-chiqarish jarayoni amalga oshirilmoqda. Aslida, bir nechta I / U operatsiyalari bir-biri bilan va boshqa CPU funktsiyalari bilan qoplanishi mumkin.[1]

Velosipedni o'g'irlash, masalan, mashinada ishlashning pasayishiga olib keldi Sinclair QL, qaerda, iqtisodiy sabablarga ko'ra, video Ram emas edi ikki tomonlama kirish. Binobarin, M68008 Qachon protsessorga xotira avtobusiga kirish taqiqlandi ZX8301 "master kontroller" xotiraga kirayotgan edi va shunga o'xshash protsessorlardan foydalanilgan mashinalar bilan taqqoslaganda mashina yomon ishladi.

Adabiyotlar

  1. ^ IBM 1130 tsiklni o'g'irlash kontseptsiyasi