1. Организация вычислительных систем .
Обощенная структурная гипотетическая система
п- процессор
оп-оперативная память
квв-контроллер вв\выв
пвв -процессор вв\выв
ву –внешнее устройство
а,в,с.d –уровни интерфесоф
под вс(вычислительное устройство) – понимают комплекс технических средств предназначенный для автоматического обработки информации.
Вычислительная система «1» простая однопроцессорная система. Архитектура такой системы применялось в первых машинах сейчас в несложных МК.
Вычислительная система делится на две части.
1)Вычислительное ядро (ВЯ). те оборудования и программные средства участвующее в данной задаче.
2)Система вв\выв. Элементы обеспечения общения ВЯ с внешней средой поскольку в ОП обычно хранятся данные непосредственно используемые в вычислительном процессе этот элемент однозначно можно отнести к ее ядру также к ВЯ относится центральные процессоры.
т.к. они производят основные вычисления кроме того к ядру относят т.е. вычислительная системы которые обеспечивают взаимосвязь процессора и оперативной памяти.
Если процессор вв\выв имеет собственную память из который он выбирает команды то он относится к устройствам вв\выв, если сопроцессор вв\выв имеет одну туже память с центральным процессором его нельзя однозначно отности к системам вв\выв.
2. Контроллер в\в.
Контроллер – это устр-во управляющее функционированием отдельных блоков вычислительной системы и внешних устр-в.
Контролеры в\в делаться на :
Устр-во сопряжения интерфейса вычислительной системы с интерфейсом внешнего устр-ва, которые называются адаптерами.
Локальное устр-во управления конечным оборудованием.
Тип определяет функцию преобразования и функцию управления.
Адаптер является средством сопряжения устр-ва с какой-либо шиной или интерфейсом вычислительной системы.
Контроллер служит тем же целям сопряжения, но при этом подразумевается его активность, т.е. способность к самостоятельным действиям после получения команд от обслуживающей её программы.
Контроллеры в\в будем называть устр-ва или обособленные сложные блоки устр-в, неспособные самостоятельно избирать команды и требующие управления из вне для осуществления своих функций .(например контроллер последовательного канала)
Для того чтобы он начал передавать посылку по линии связи, обычно требуется дать ему определенную команду, в большинстве случаев это запись передаваемых данных в порт контроллера.
Несмотря на то что контроллер сам принимает посылки , передает по линии связи, выделяет из них данные и сохраняет в своем буфере, дальнейшие действия по приему посылок он не способен выполнять, пока из его буфера не будут извлечены принятые раннее данные.
Режим работы этого контроллера задается из вне, путем записи в порты контроллера соответствующих значений.
Программируемый КВВ – то устр-во, режим работы которого задаеться программно с помощью управляющих слов.
3. Интерфейс и протокол.
Интерфейс можно определить как перечень средств взаимодействия, их параметры, в случае аппаратных интерфейсов параметры сигналов, способы доступа к средствам взаимодействия и др.
Выделяют интерфейсы:
Аппаратный – совокупность алгоритмов обмена и тех. средств, обеспечивающих обмен между устр-и. (PCI, RS-232 …)
Программный - соглашение о связях в программной среде между программными модулями(WIN32 , APi, POSIX)
Пользовательский- это сценарии по которым строиться общение оператора с вычислительной сис. и стиль их реализации.(WIMP)
В семиуровневой сетевой системе ОСИ аппаратный интерфейс соответствует физическому уровню и частично канальному, которые определяют физическую и логическую организацию аппаратного интерфейса.
Всё множество аппаратных интерфейсов можно разделить по назначению на 6 иерархических уровней:
Внутрисистемный (А) – группа интерфейсов, обеспечивающая взаимосвязь компонентов ядра вычислительной сис. Интерфейсы этого уровня должны удовлетворять условию максимальной производительности.
Системный(В) – группа интерфейсов, сопрягающих как элементы ядра ВС, так и элементы подсистем в\в. Эти интерфейсы служат для развития сис., т.е. наращивания хар-к ВЯ.
Уровень стандартных интерфейсов в\в (С) – группа интерфейсов, объединяющая контроллеры в\в с процессорами в\в. Хар-ка этих интерфейсов сильно отличается от интерфейсов первых двух групп, Критерием являеться удобство и эффективность управления большим числом периферийных устр-в .
Уровень малых периферийных устр-в (D)- они сопрягают контроллеры в\в непосредственно с внешним устр-вом.
Контроллеры сети.
Сети передачи данных и сис. обработки данных.
Протокол – это правило взаимодействия двух и более сис. при передаче данных.
4. Порт в\в.
Порт можно определить как точку через которую осуществляется взаимодействие с каким-либо блоком в сис. в\в. Многоразрядный вход или выход устр-ва.
Порт в\в это логическая адресная единица сис.в\в, которая хар-ся:
Адресом
Форматом данных
Набором операций, который этому порту можно применить.
В случае программного взаимодействия совокупность портов нумеруется и предсталяет собой адресное пространство.
Различают порты ввода, вывода и двунаправленные.
Управление блоками сис. в\в через порты осуществляется путем записи или чтения из них данных.
При обращении к порту на линии сис. интерфейса появляется его адрес, который распознается спец .блоком, который называеться адресным декодером(селектор адреса). Он расположен в устр-ве к которому подключен данный порт.Адресный декодер затем инициирует процесс обмена данными.