Процесс взаимодействия центрального процессора и каналов ввода/ вывода

Содержание

Слайд 2

Каналы ввода-вывода Для разделения функций управления центральным процессором и периферийными устройствами

Каналы ввода-вывода


Для разделения функций управления центральным процессором и периферийными

устройствами в состав ЭВМ включаются дополнительные устройства - каналы ввода-вывода (КВВ), задачей которых является обеспечение взаимодействия центрального процессора и ПУ
Слайд 3

Виды каналов ввода/вывода Мультиплексный канал. Сам канал быстродействующий, но обслуживает медленное

Виды каналов ввода/вывода

Мультиплексный канал. Сам канал быстродействующий, но обслуживает медленное периферийное

устройство. При этом, подключившись к одному устройству, подаёт одно машинное слово, и после этого подключается к другому.
Селекторный канал. Канал быстродействующий и обслуживает быстрые устройства. При этом подключившись к одному устройству, передаёт всю информацию, и после этого подключается к другому устройству.
Блок-мультиплексорный канал. Подключившись к одному устройству, передаёт часть информации. После этого подключается к другому устройству.
Слайд 4

Каналы ввода-вывода Рисунок 1 - Схема ЭВМ с каналами ввода-вывода.

Каналы ввода-вывода
Рисунок 1 - Схема ЭВМ с каналами ввода-вывода.

Слайд 5

Каналы ввода-вывода Характерная особенность КВВ заключается в том, что канал работает

Каналы ввода-вывода

Характерная особенность КВВ заключается в том, что канал работает

по хранимой в памяти программе, т. е. так же, как процессор. Следовательно, КВВ, по существу, является специализированным процессором ввода-вывода. В результате центральный процессор полностью освобождается от обслуживания операций обмена периферийных устройств с памятью. КВВ взаимодействует с ПУ через стандартные устройства сопряжения - интерфейсы и устройства управления периферийными устройствами - контроллеры.
Слайд 6

Каналы ввода-вывода В структуре ЭВМ, показанной на рисунке 1, используются интерфейсы

Каналы ввода-вывода

В структуре ЭВМ, показанной на рисунке 1, используются интерфейсы четырех

типов:
оперативной памяти (через интерфейс осуществляется обмен информацией между ОП, процессором и каналами);
«процессор—канал» (на рисунке 1 не показан), необходимый для обмена управляющими сигналами между ними;
ввода-вывода (через интерфейс контроллеры ПУ подключаются к каналу);
устройств (с помощью интерфейса ПУ подключаются к контроллеру).
Слайд 7

Каналы ввода-вывода Контроллер осуществляет управление обменом информации для группы ПУ одного

Каналы ввода-вывода

Контроллер осуществляет управление обменом информации для группы ПУ одного

типа, например накопителей на магнитных дисках, и выполняет следующие функции:
преобразует стандартные последовательности сигналов интерфейса в последовательности сигналов, обеспечивающие работу конкретного ПУ;
синхронизирует работу ПУ с другими устройствами, в первую очередь с процессором;
обеспечивает буферизацию информации, т. е. запоминание в своей внутренней памяти обмениваемых данных на время, необходимое для реализации цикла обмена.
Слайд 8

Каналы ввода-вывода КВВ включает в свой состав запоминающие устройства (регистры) и

Каналы ввода-вывода

КВВ включает в свой состав запоминающие устройства (регистры) и

логические схемы, которые выполняют упаковку, распаковку и подсчет данных, модификацию адреса данных и передачу информации из оперативной памяти в периферийные устройства и в обратном направлении. Канал работает под управлением канальной программы, которая хранится в специально отведенной области основной памяти ЭВМ.
Слайд 9

Каналы ввода-вывода Основные функции канала: прием команд управления работой канала из

Каналы ввода-вывода

Основные функции канала:
прием команд управления работой канала из центрального процессора;
адресация

внешнего устройства, указанного в принятой команде; 
выполнение действий, заданных в командах;
установка управляющих сигналов на шинах интерфейса ввода-вывода; 
прием управляющих сигналов, поступающих от ПУ по шинам интерфейса;
непосредственная передача информации между оперативной памятью и ПУ;
контроль передаваемой информации на четность;
подсчет количества передаваемых байт информации;
прием и анализ информации о состоянии периферийных устройств;
формирование запросов в центральный процессор на прерывание;
управление последовательностью прерываний от ПУ и выполнение прерывания.
Слайд 10

Каналы ввода-вывода Таким образом, КВВ реализует функции управления обменом информации, общие

Каналы ввода-вывода

Таким образом, КВВ реализует функции управления обменом информации, общие

для всех ПУ, контроллер выполняет управление обменом для группы ПУ одного типа, а интерфейс осуществляет электрическую связь между каналом и контроллерами, подключенными к этому каналу, и подготавливает сигналы ввода и вывода таким образом, чтобы любое ПУ могло подключиться к каналу.