Hi,
Ich habe mal eine Frage: Soweit ich weiss, bedeutet ein IRQ einen Befehl zur Unterbrechungsanforderung an den Prozessor. Frei nach dem Motto:„Hallo, da bin ich! Ich brauche dich jetzt!“ Wieso funktionieren dann Drucker teilweise ohne IRQ (EPP-Modus des Druckerport)?
Danke,
Marco
P.S.: Weiss jemand, wo ich Informationen über IRQ’s und DMA’s auftreiben kann?
Hi,
Ich habe mal eine Frage: Soweit ich weiss, bedeutet ein IRQ
einen Befehl zur Unterbrechungsanforderung an den Prozessor.
Frei nach dem Motto:„Hallo, da bin ich! Ich brauche dich
jetzt!“ Wieso funktionieren dann Drucker teilweise ohne IRQ
(EPP-Modus des Druckerport)?
Hallo Marco
Drucker benutzen den Lpt-Port, normalerweise IRQ 7, oder USB, brauchen also keinen eigenen IRQ.
Schau mal hier rein:
http://www.teccentral.de/irq_belegung.php
Gruß
Rainer
Was tut ein IRQ???
Hi, Rainer,
Danke für deinen Artikel… Die Site war im Moment nicht verfügbar, aber ich versuchs später noch mal…
Wie verhält sich das nun mit IRQ? Was GENAU macht er im Prozessor? Warum laufen Drucker ohne IRQ, sondern auch nur mit DMA-Kanälen? Ist der DMA-Kanal wirklich ein Abzählmechanismus im Prozessor? (Ich brauche diese Antworten für Studienunterlagen, da ich selbst wie andre PC-Benutzer schon n bisschen Ahnung hab, suche ich tiefgreifendes Hintergrund- und Hardwarewissen)
Trotzdem Danke,
Bye,
Marco
Hi, Rainer,
Danke für deinen Artikel… Die Site war im Moment nicht
verfügbar, aber ich versuchs später noch mal…
Wie verhält sich das nun mit IRQ? Was GENAU macht er im
Prozessor? Warum laufen Drucker ohne IRQ, sondern auch nur mit
DMA-Kanälen? Ist der DMA-Kanal wirklich ein Abzählmechanismus
im Prozessor? (Ich brauche diese Antworten für
Studienunterlagen, da ich selbst wie andre PC-Benutzer schon n
bisschen Ahnung hab, suche ich tiefgreifendes Hintergrund- und
Hardwarewissen)
Hi Marco
hier ist ein richtig guter Kurs, der so ziemlich alle Computerdetails anspricht:
http://www.frank-flegel.de/kurs/_kurs.htm
Die DMA-Frage findest Du hier:
http://www.frank-flegel.de/kurs/kurs63.htm
Wenn Du noch Fragen hast, melde Dich.
Gruß
Rainer
Hallo Marco
Wie verhält sich das nun mit IRQ? Was GENAU macht er im
Prozessor?
Im Allgemeinen besizt eine CPU zwei verschiedene Interrupt-Eingänge:
NMI = Non Mascable Interrupt (Nicht Maskierbarer Interrupt)
IRQ = Interrupt ReQuest (Interrupt Anfrage)
Wenn eine NMI-Anfrage ansteht, beendet die CPU zuerst den Befehl welcher gerade abgearbeitet wird,
danach werden der PC (Programm-Zeiger) und das Status-Register auf dem Stack gesichert, und das IRQ-Mask-Bit gesetzt (dazu später etwas mehr),
anschliessend wird von einer bestimmten Speicherstelle die Adresse der Interrupt-Routine gehohlt und diese Ausgeführt.
Die Interrupt-Routine „bedient“ nun die entsprechende Peripherie, „löscht“ die Inturrupt-Anfrage und wird mit einem RTI-Befehl (ReTurn from Interrupt) beendet, welcher das Status-Register und der PC wieder hergestellt.
Somit „merkt“ das unterbrochene Programm gar nicht, dass es unterbrochen wurde.
Nun zum IRQ und dem IRQ-Mask-Bit.
Nun noch etwas zum Interrupt-Controller:
Da die CPU nur einen IRQ-Eingang besitzt, müsste die Interrupt-Routine jede mögliche Interrupt-Quelle abfragen um herauszufinden, wer ihn ausgelöst hat. Deshalb wird zwischen Peripherie und IRQ meist ein Interrupt-Controller dazwischengeschaltet. Dieser hat zwei Aufgaben:
Um das ganze noch etwas komplizierter zu machen, gibt es noch zwei verschiedene Mechanismen um einen Interrupt auszulösen:
Der Interrupt dadurch wird ausgelöst, dass der Zustandwechsel (Also z.B. der Wechsel von logisch „1“ nach „0“) der Interrupt-Leitung ausgewertet wird. Dies ist technisch etwas einfacher, hat aber den Nachteil, dass Interrupts verloren gehen können und sich verschiedene Bausteine nicht einen Interrupt teilen können.
Der interrupt wird ausgelöst solange der IRQ-Eingang auf logisch „0“ liegt. Erst wenn der Eingang wieder auf „1“ wechselt steht kein Interrupt mehr an. Dadurch können sich auch mehrere Bausteine einen Interrupt 2teilen". Solange wir eine „0“ and der Interrupt-Leitung anliegt muss die Interrupt-Routine einfach alle in Frage kommenden Bausteine abfragen um den „Schuldigen“ zu finden.
Ist der DMA-Kanal wirklich ein Abzählmechanismus
im Prozessor?
Die DMA ist nicht Teil der CPU sondern ein Peripherie-Baustein.
Die DMA besteht, im Prinzip, aus 3 Zählern und einem BUS-Interface.
Der 1. Zähler enthält die Speicher-Adresse von welcher die Daten gelesen werden. Er kann nach jedem Zyklus unverädert bleiben, um eine Adresse höhergezählt oder runtergezählt werden.
Der 2. Zähler enthält die Speicher-Adresse in welche geschrieben werden soll. Nach jedem Zyklus kann er wie Zähler 1 verändert werden.
Der 3. Zähler zählt die Zyklen und stoppt die DMA wenn er auf 0 runtergezählt hat. Meist wird dann ein Interrupt ausgelöst.
Zudem gehört noch ein Konfigurations-Register dazu in welchem eigestellt wird ob nun Zähler 1 und 2 rauf-, runterzählen oder nicht verändert werden sollen und die anderen Optionen eingetsellt werden können.
Das BUS-Interface dient dazu
zuerst von der CPU die Steuerung des Buses zu übernehmen,
anschliessend wird ein Lesebefehl von der Adresse welche in Zähler 1 abgelegt ist duchgeführt,
gefolgt von einen Schreibbefehl an derjenigen welche in Zähler 2 hinterlegt ist,
und abschliessend wird die BUS-Steuerung wieder an die CPU zurückgegeben.
Der Vorteil dieser Methode, gegenüber einem IRQ, ist, dass die CPU nur für 2 Speicher-Zugriffe angehalten werden muss.
Die DMA Zyklen werden meist von einem Peripherie-Baustein, anstelle eines IRQ, ausgelöst („Single“ oder „Cycle-Steal“ Modus gennant).
Daneben gibt es noch den „Burst“-Modus, welcher benutzt wird um Blöcke innerhalb des Hauptspeichers zu kopieren. Dabei wird die CPU angehalten bis der ganze Block kopiert worden ist.
Der DMA-Mechanismus ist zwar sehr schnell, aber es bedarf doch einiges an Laufzeit den DMA-Controller aufzustzten. Deshalb ist die DMA nur Sinnvoll wenn eine grössere Menge an Daten bewegt werden soll (z.B. Soundausgabe) oder wenn ein Datenblock sehr schnell bewegt werden kann.
Warum laufen Drucker ohne IRQ, sondern auch nur mit
DMA-Kanälen?
Sollte jetzt klar sein. Oder ??
MfG Peter(TOO)
Danke, aber trotzdem noch Fragen…
Hi,
Danke erstmal für die ausführliche Antwort. Jetzt wird mir einiges klarer. Aber trotzdem verstehe ich nicht, wie es möglich ist, dass ein Drucker ohne IRQ im bidirektionalen Modus laufen kann… Woher weiss der Rechner, dass der Drucker was zu melden hat?
MfG
Marco
Hallo Marco
Danke erstmal für die ausführliche Antwort. Jetzt wird mir
einiges klarer. Aber trotzdem verstehe ich nicht, wie es
möglich ist, dass ein Drucker ohne IRQ im bidirektionalen
Modus laufen kann… Woher weiss der Rechner, dass der Drucker
was zu melden hat?
Es gibt da noch die Pfahlbauer-Methode: Polling.
Nix Interrupt und Nix DMA.
Per Programm wird einfach dauernd der Zustand abgefragt, bis sich was ändert.
Ursprüngchlich hat IBM zwar Hardwaremässig alle Schnittstellen mit Interrupts ausgerüstet, aber im BIOS wurden nur für den Harddisk und die Floppy Interrupts verwendet. DMA wurde nur für die Floppy benutzt !
Die Datenübertragung wird über ein Protokoll abgewickelt, d.h. der Sender darf erst das nächste Datum übertragen wenn er vom Empfänger die Bestätigung erhalten hat, dass dieser das Datum gelesen hat.
Bei der Centronics-Schnittstelle werden zuerst die Daten ausgegeben und anschliessen wird dir Strobe-Leitung gepulst. Der Drucker aktivier daraufhin sofort die BUSY-Leitung. Nachdem der Drucker mit der Verarbeitung fertig ist deaktiviert er die BUSY-Leitung und pulst die ACK-Leitung. Nun darf der Computer das nächste Byte senden.
Bei Interrupt- oder DMA-Betrieb wird halt die ACK-Leitung mit dem entsprechenden Controller verbunden.
MfG Peter(TOO)