Rezolvarea Conflictelor pentru Resurse

Resursele sistemului:

Resursele sistemului sunt în general următoarele:

- Adresele porturilor de I/O;

- Întreruperile (IRQ numbers);

- Canalele DMA;

- Memoria.

Resursele sunt apelate şi folosite de diferitele componente ale sistemului.

Adresele porturilor I/O

Porturile I/O ale calculatorului permit cuplarea unor: imprimante, modemuri, scannere, etc. Cele mai multe sisteme se livrează configurate cu cel puţin două porturi COM (seriale) şi un port LPT(pentru imprimantă paralelă). Cele două porturi seriale sunt configurate COM 1 şi COM 2, iar portul paralel ca LPT1. Arhitectura de bază a calculatorului asigură patru porturi COM (de la 1 la 4) şi trei porturi LPT (de la 1 la 3).

Fiecare port I/O al sistemului, utilizează pentru comunicaţie o adresă de I/O. Această adresă, care este în zona de jos a memoriei, este rezervată pentru comunicaţia între dispozitivul de intrare/ieşire (I/O), fiecare placă trebuie să utilizeze o adresă diferită de I/O; în caz contrar, sistemul nu va putea comunica în siguranţă cu dispozitivele respective.

În afară de porturile seriale şi paralele, există şi alte adaptoare care utilizează adrese de intrare/ieşire (I/O) în sistem.

Întreruperi (IRQ)

Interrupt request channels (IRQ), sau întreruperile hard, sunt folosite de diferite dispozitive pentru a semnaliza plăcii de bază că trebuie satisfăcută o cerere de întrerupere.

Canalele de întreruperi sunt formate din trasee pe placa de bază şi conexiuni la conectori. Când o anumită întrerupere este activată, sistemul rulează o subrutină specială, care mai întâi salvează conţinutul registrelor CPU într-o stivă, iar apoi direcţionează sistemul spre tabela vectorului de întreruperi. Această tabelă conţine o listă a adreselor de memorie care corespund canalelor de întreruperi. În funcţie de întreruperea care a fost activată este rulat programul corespunzător.

Pointerii din tabela vectorului indică adresa la care se găseşte programul driver care gestionează placa ce a generat întreruperea. Pentru o placă de reţea, de exemplu, vectorul va indica adresa programelor driver de reţea care au fost încărcate pentru a pune în funcţiune placa, iar pentru un controler de hard disc, vectorul va arăta codul BIOS care va pune în funcţiune controlerul.

După ce rutina soft respectivă termină executarea operaţiilor de care placa are nevoie, softul de control al întreruperii restaurează conţinutul stivei în registrele CPU şi sistemul reia programul pe care îl executa înainte să apară întreruperea.

Prin utilizarea întreruperilor, sistemul poate răspunde evenimentelor externe în timp util. De fiecare dată când un port serial prezintă un octet sistemului, este generată o

întrerupere care asigură citirea acestui octet înainte ca altul să apară.

Întreruperile hard au asociate numere pentru a li se stabili prioritatea. Întreruperilor cu cea mai mare prioritate li se asociază numerele cele mai mici. Întreruperile cu număr mai mic, au prioritate mai mare şi întrerup execuţia rutinei corespunzătoare întreruperii cu prioritate mai mică. Ca urmare, în sistem pot concura mai multe întreruperi, fiecare executându-se prin întreruperea execuţiei celeilalte. Dacă sistemul este prea încărcat, prin depăşirea dimensiunilor stivei (prea multe întreruperi au fost generate într-un timp prea scurt) apare o eroare de depăşire a stivei interne şi sistemul se opreşte (halt). Dacă întâlniţi o astfel de eroare de system o puteţi compensa prin modificarea parametrului STACKS din fişierul config.sys, în sensul creşterii dimensiunii stivelor disponibile.

Magistrala ISA foloseşte un sistem de sesizare prin comutare a întreruperii (edgetriggered) prin care întreruperea este sesizată datorită unui semnal transmis pe un anumit traseu la conector. Fiecărei întreruperi hard îI corespunde câte un traseu diferit. Deoarece placa de bază nu poate recunoaşte în ce conector se află placa ce a generat întreruperea, pot apare confuzii dacă mai mult de o singură placă este configurată să utilizeze aceeaşi întrerupere. Deci fiecare întrerupere este în general rezervată unui singur dispozitiv hard şi întreruperile nu pot fi folosite în comun (partajate).

Un dispozitiv poate fi proiectat să utilizeze în comun o întrerupere şi există câteva

dispozitive care permit acest lucru. Cele mai multe însă nu pot, datorită felului în care sunt semnalizate întreruperile pe magistrala ISA. Sistemele cu magistrala MCA, folosesc

întreruperi cu sesizare a nivelului, care permit folosirea în comun a întreruperilor. În realitate, într-un sistem MCA, toate plăcile pot fi programate cu aceeaşi întrerupere fără ca să apară conflicte sau alte probleme. Totuşi, pentru obţinerea unor performanţe maxime, întreruperile ar trebui să fie diferenţiate.

Deoarece, în mod normal, în sistemele cu magistrală ISA întreruperile nu sunt partajabile, când se adaugă plăci noi sistemului, trebuie avut în vedere problema întreruperilor. Dacă două plăci utilizează aceeaşi IRQ ca să semnalizeze sistemului, conflictul care rezultă împiedică ambele plăci să funcţioneze corect.

Canalele DMA

DMA (direct memory access) - canalele de acces direct la memorie sunt folosite de dispozitivele de comunicaţie care trebuie să trimită şi să recepţioneze informaţii cu viteză mare. Un port serial sau paralel nu foloseşte un canal DMA, dar un adaptor de reţea o face adesea. Uneori canalele DMA pot fi folosite în comun, dacă dispozitivele nu sunt dintre cele care utilizează aceste canale simultan.

Canalele DMA pentru magistrala ISA pe 8 biţi. În sistemele cu magistrala ISA pe 8 biţi, există patru canale DMA care asigură transferurile de date cu viteză mare între dispozitivele de intrare/ieşire (I/O) şi memorie. La conectorii de extensie sunt accesibile trei dintre canale.

Memoria

Toate placile adaptoare folosesc, intr-o masura sau alta, memoria. Tipul de memorie utilizat de un adaptor depinde de tipul adaptorului si de functia pentru care este proiectat. Unele placi (cum ar fi cele video) ocupa o mare parte a memoriei sistemului pentru memoria tampon (buffers); altele necesita memorie ROM.

Memoria utilizata de placile video. Un adaptor video instalat in sistemul dumneavostra foloseste memoria sistem pentru a inscrie caractere si informatii grafice pentru afisare. Unele adaptoare, inclusive cele VGA, au un BIOS inclus in spatiul de memorie rezervat de sistem pentru adaptoare MDA, CGA, EGA, VGA. In general cu cat rezolutia si complexitatea culorilor sunt mai mari, cu atat adaptoarele video utilizeaza mai multa memorie. Cele mai multe adaptoare VGA si Super VGA au memorie suplimentara, incorporata care este folosita pentru pastrarea informatiei afisate in mod curent pe ecran si pentru a accelera reimprospatarea imaginii.

Zonele memoriei ROM BIOS. Multe tipuri de placi adaptoare folosesc zone de memorie pentru codul ROM BIOS al controlerului. Aceste zone sunt necesare pentru programele care controleaza functionarea placii.