12 Сентября 2012г.
Тема: «Общая организация работы системы ввода-вывода».
Чтобы добиться сбалансированных режимов работы процессора с каналом ввода-вывода используется 2 способа:
Организация опережающего ввода.
Мультипрограммирование.
Наиболее эффективным, и имеющим более широкие возможности считается метод мультипрограммирования, который предполагает наличие в оперативной памяти несколько независимых программ.
Пример:
Пусть имеется три независимых программы: А, В, С. При обычном выполнении программы имеют следующий вид:
Интерфейсы ЭВМ.
Функции и виды каналов ввода-вывода.
Основные функции каналов ввода-вывода сводятся к:
Организации логической связи между периферийными устройствами и ОЗУ во время передачи данных.
Организация управления автономной работы периферийных устройств.
Буферизация данных и преобразование форматов в процессе обмена.
Контроль передаваемой информации.
Определение текущих адресов памяти, по которой должна считываться и записываться подлежащая обмену информация.
Выработка последовательности синхронизирующих и управляющих сигналов.
Организация завершения ввода/вывода, и отключение периферийных устройств.
В качестве системной шины в разных компьютерах могут использоваться следующие шины:
Шины расширения
Локальные шины
13 Сентября 2012г.
//продолжение…
В качестве системной шины в разных ПК могли использоваться:
1. Шины расширения — шины общего расширения, позволяющие подключать большое количество устройств.
2. Локальные шины, специализирующиеся на обслуживании небольшого количества устройств определенного класса.
Шины расширения.
Шина multibas имеет две модификации PS/XT, PS/AT.
Шина PS/XT — 8-ми разрядная шина данных и 20-ти разрядная шина адреса. Тактовая частота 4.7 МГц. Имеет 4 линии аппаратных прерываний и 4 канала прямого доступа к памяти.
Шина PS/IT имеет 16-ти разрядные шины данных и 24-х разрядные шины адреса. Рабочая тактовая частота: до 8МГц (допустимо до 16-ти). Имеет 7 линий аппаратного прерывания и 4 канала прямого доступа к памяти.
Шина ISA — архитектура промышленного стандарта. Это 16-ти разрядная шина данных, 24-ти разрядная шина адреса; базовая частота 8МГц, но допускается работа с МПЦ до 50МГц. Количество линий прерываний: 15. Каналов прямого доступа к памяти: 11.
Шина EISA имеет 32-х разрядную шину данных и 32-х разрядную шину адреса. Пропускная способность: 33 мб/сек. Пропускная способность по линиям кэш-ОЗУ диктуется параметрами памяти. Расширены слоты для подключения других устройств, улучшена система прерывания, обеспечивает автоматическое конфигурирования систем управления. Шина поддерживает многопроцессорную архитектуру.
Шина MCA.
32-х разрядная шина с пропускной способностью 76 мб/сек.
Локальные шины.
В современных вычислительных системах характеризуются стремительным ростом быстродействия МПЦ.
Появляются программы, которые требуют большого количества графических интерфейсов. Для этих задач пропускная способность многих шин оказалась недостаточной, особенно, при обслуживании нескольких устройств одновременно.
Разработчики интерфейсов пошли по пути создания локальных шин, подключаемых непосредственно к шинам МПЦ, работающие на тактовой частоте МПЦ, и обеспечивающие связь с некоторыми скоростными внешними устройствами: внешняя и оперативная память, видеосистемы.
На сегодняшний день для этих целей используются шины VLB, PCI.
Шина VLB — локальная шина, разработанная в 1992г. ассоциацией стандартов видеооборудования. Эта шина является расширением внутренней шины МПЦ. разрядность базовой шины — 32, расширенной — 64. Реальная скорость передачи — 80мб/сек. Теоретически — 130. Её недостатки: шина расчитана для процессоров 386, 486; жесткая зависимость от тактовой частоты МПЦ; малое количестао подключаемых устройств; отсутствует арбитраж шины;
В 1993г. появилась шина PCI. Она имеет свой адаптер, позволяющий настраиваться на работу с любым МПЦ. позволяет подключать 10 устройств самой разной конфигурации. Имеется возможность автоконфигурирования. Имеет свой арбитраж средств передачи данных. Разрядность 32-64 бита. Пропускная способность в первом варианте 132мб, во втором — 260.
Шина PCI, хоть и является локальной, выполняет многие функции расширения. В частности, шины расширения ISA/EISA, MCA.
Интерфейсы периферийных устройств.
Для обеспечения возможности подключения различной периферии без каких-либо аппаратных изменений их строят по многоуровневому принципу с унификацией сопряжения между всеми уровнями.
