Организация ввода-вывода

1. Что из перечисленного входит в понятие интерфейса?

Интерфейс – это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для передачи информации между компонентами ЭВМ и включающих в себя:

• электронные схемы;

• линии;

• шины;

• сигналы адресов, данных и управления;

• алгоритмы передачи сигналов;

• правила интерпретации сигналов устройствами.

2. Какими параметрами характеризуется интерфейс?

• пропускная способность – количество инфор­мации, которая может быть передана через интерфейс в единицу времени (имеет диапазон от десятков байт до сотен мегабайт);

• максимальная частота передачи информационных сигналов через интерфейс (от десятков герц до сотен мегагерц);

• максимально допустимое расстояние между соединяемыми устройствами (имеет диапазон от десятков сантиметров до нескольких километров при использовании оптоволоконных линий);

• общее число проводов (линий) в интерфейсе;

• информационная ширина интерфейса – число бит или байт данных, передаваемых параллельно через интерфейс. Различные интерфейсы имеют ширину 1, 8, 16, 32, 64, 128 или 256 бит;

• динамические параметры интерфейса – время пере­дачи отдельного слова и блока данных с учетом продолжитель­ности процедур подготовки и завершения передачи;

• связность интерфейса: интерфейс может быть односвязным, когда существует лишь единственный путь передачи информации между парой устройств машины, и многосвязным, позволяющим устройствам обмениваться информацией по нескольким независимым путям. Многосвязность интерфейсов требует дополнительной аппаратуры, но повышает надежность и живучесть вычислительной машины, обеспечивает возможность автоматической реконфигурации вычислительного комплекса при выходе из строя отдельных устройств.

3. Какие задачи возлагаются на интерфейсные схемы устройств ввода-вывода?

• обеспечение функциональной и электрической совместимости сигналов и протоколов обмена модуля и системной магистрали;

• преобразование внутреннего формата данных модуля в формат данных системной магистрали и обратно;

• обеспечение восприятия единых команд обмена информацией и преобразование их в последовательность внутренних управляющих сигналов.

4. Какие проблемы должны быть решены при разработке систем ввода-вывода информации?

• необходимо обеспечить возможность реализации ЭВМ с переменным составом оборудования, в первую очередь, с различным набором устройств ввода-вывода, с тем чтобы пользователь мог выбирать конфигурацию машины в соответствии с ее назначением, легко добавлять новые устройства и отключать те, в использовании которых отпала необходимость;

• для эффективного и высокопроизводительного использова­ния оборудования компьютера необходимо реализовывать параллельную во времени работу процессора над вычислительной частью программы и выполнение периферийными устройствами процедур ввода-вывода;

• необходимо упростить для пользователя и стандартизовать программирование операций ввода-вывода, обеспечить незави­симость программирования ввода-вывода от особенностей того или иного периферийного устройства;

• обеспечить автоматическое распознавание и ре­акцию процессора на многообразие ситуаций, возникающих в УВВ (готовность устройства, отсутствие носителя, различные нару­шения нормальной работы и др.).