418

мультиплексний канал призначений для роботи з повільними пристроями без втрати інформації.

Апаратні засоби мультиплексного каналу можна розділити на дві частини. До пер­шої частини належать апаратні засоби, призначені для обслуговування окремих перифе­рійних пристроїв. Ці засоби називають підканалом. До другої частини належать апарат­ні засоби, загальні для всіх периферійних пристроїв, які розділяються між ними в часі. Кількість підканалів визначає максимальна кількість одночасно працюючих периферій­них пристроїв.

В цілому мультиплексний канал - це процесор з усіма властивими йому елемента­ми. Тобто до його складу входять пристрій керування, АЛП, набір регістрів та швидка оперативна пам'ять. При цьому пам'ять мультиплексного каналу ділиться на підкана-ли (рис. 11.18). Підканал це - пам'ять, що зберігає команди введення-виведення та дані для окремих периферійних пристроїв. Загальні апаратні засоби (обладнання) - це всі інші засоби процесора. До загальних засобів належать пристрій керування та регістри мультиплексного каналу до яких належать наступні: регістр номера підканалу, регістр команди введення-виведення, регістр керуючого слова, регістр адреси керуючого слова, регістри зв'язку з периферійними пристроями та основною пам'яттю, лічильник слів.

В мультиплексному каналі може бути можливість монопольного обслуговування одного периферійного пристрою. В цьому режимі один з підканалів повністю займає канал. Це дозволяє підключити до мультиплексного каналу швидкодіючі периферійні пристрої.

Селекторний канал призначений для монопольного обслуговування одного перифе­рійного пристрою. Він обслуговує швидкодіючі пристрої. Фактично селекторний канал має один підканал. Тому він є простішим, ніж мультиплексний канал. До його складу входять, крім пам'яті, пристрій керування та регістри, до яких належать наступні: ре­гістр номера периферійного пристрою, регістр команди введення-виведення, регістр ке­руючого слова, регістр адреси керуючого слова, регістри зв'язку з периферійними при­строями та основною пам'яттю, лічильник слів.

---

419

В мейнфреймах зазвичай є один мультиплексний та кілька селекторних каналів, при­чому кількість підканалів в мультиплексному каналі рівна 256 і більше.

Залежно від фізичної реалізації канали ділять на автономні і вбудовані. Вбудований канал не має власних апаратних засобів і реалізує свої функції за допомогою апарат­них засобів процесора. Виділяється тільки вузол зв'язку з периферійними пристроями. Вбудовані канали діляться на канали з затриманим і негайним доступом. Канал з затри­маним доступом виконує зв'язок з периферійним пристроєм тільки в проміжках між командами процесора. З негайним - між мікроопераціями процесора. В цьому випадку необхідно зберігати вміст регістрів процесора.

11.8. Короткий зміст розділу

Пристрої введення-виведення призначені для введення інформації в комп'ютер та виведення інформації з комп'ютера. Існує широкий спектр пристроїв введення-виведен­ня, зокрема клавіатура, цифрова відеокамера, сенсорні екрани, світлове перо, мишка, аналогові пристрої з цифровим входом та виходом, електронно-променева трубка, рід­кокристалічний дисплей, принтер та інші.

Оскільки в комп'ютері може бути багато пристроїв введення-виведення, при звер­ненні до них, їх потрібно розпізнати. Спосіб розпізнавання залежить від способу їх під­ключення до процесора. В розділі наведено пояснення способів розпізнавання пристро­їв введення-виведення з використанням шини введення-виведення, лінії активації та скритого пам'яттю введення-виведення. Подана схема та описані функції інтерфейсної схеми пристроїв введення-виведення.

Наведено чотири загальних методи керування введенням-виведенням та пояснена суть, переваги та недоліки програмно керованого введення-виведення.

Оскільки важливою складовою частиною засобів керування введенням-виведенням є система переривання програм, яка призначена для реакції на програмно-незалеж­ні події, в розділі наведений її детальний опис. Переривання програм - це властивість комп'ютера тимчасово переривати виконання біжучої програми при виконанні деяких подій і передавати керування програмі, яка спеціально передбачена для даної події. Вве­дено основні поняття та характеристики системи переривання програм: запити пере­ривання, переривальні програми, переривані програми, час реакції, час обслуговування переривання, глибина переривання. Розглянуті програмно-апаратні засоби, які забезпе­чують визначення допустимого моменту переривання і початкової адреси перериваль-ної програми при поступленні запиту переривання, а для забезпечення повернення до перериваної програми забезпечують збереження вмісту елементів пам'яті комп'ютера в момент її переривання, та, після завершення виконання переривальної команди, від­новлюють цей вміст та надають комп'ютеру можливість продовжити виконання пере­риваної програми.

---

Описаний прямий доступ до пам'яті, його переваги та недоліки, та описана органі­зація введення-виведення під керуванням периферійних процесорів (каналів). Наведе­ні причини появи каналів введення-виведення, їх функції, керуюча інформація каналів введення-виведення. Описані функції та склад селекторного та мультиплексного ка­налів.

---

420

11.9. Література для подальшого читання

Питанням організації введення-виведення інформації присвячена значна кількість літератури. В першу чергу слід назвати навчальну літературу зокрема підручники з ар­хітектури комп'ютера [1-8]. Крім того, ці питання відображені в великій кількості спе­ціальної літератури, де описані серійні комп'ютери різних фірм-виробників, яку можна знайти на веб-сторінках цих фірм.

11.10. Література до розділу 11

1. Каган Б. М. Электронные внчислительньые машины и системи. - М.: Энергия, 1979. - 528 с

2. Каган Б. М., Каневский М. М. Цифровые внчислительные машины и системи. - М.: Энер­гия, 1974. - 680 с

3. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ - Санкт-Петерберг, 2000. - 528 с

4. Справочник по цифровой вычислительной технике. Б. Н Малиновский и др. - К.: Техніка, 1980.-320 с

5. D. Patterson, J. Hennessy. Computer Architecture. A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 1996.

6. Patterson, D. A., 8c Hennessy, J. L. Computer Organization and Design, The Hardware/Software Interface, 2nd ed , San Mateo, CA: Morgan Kaufmann, 1997.

7. Stallings, W. Computer Organization and Architecture, 5th ed., New York, NY: Macmillan Publi­shing Company, 2000.

8. Tanenbaum, Andrew. Structured Computer Organization, 4th ed., Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1999.

11.11. Питання до розділу 11

1. Назвіть пристрої введення інформації в комп'ютер

2. Назвіть пристрої виведення інформації з комп'ютера

3.
4.

5. Поясніть спосіб розпізнавання пристроїв введення-виведення з використанням шини вве­дення-виведення

6. Поясніть спосіб розпізнавання пристроїв введення-виведення з використанням лінії ак­тивації

7. Поясніть суть скритого пам яттю введення-виведення

8. Наведіть схему та назвіть функції інтерфейсної схеми пристроїв введення-виведення

9. Які є чотири загальних методи керування введенням-виведенням?

10. Поясніть суть, переваги та недоліки програмно-керованого введення-виведення

11. Поясніть суть, переваги та недоліки керованого перериваннями введення-виведення

12. Які події належать до програмно незалежних?

13. Які події належать до програмно залежних?

14. Як комп'ютер реагує на програмно визначені події?

15. Як комп'ютер реагує на програмно незалежні події?

16. Для чого є в комп'ютері система переривання програм?

17. Як називають сигнали, які сповіщають про появу програмно незалежних подій?

18. Як називають програми, на виконання яких є запити?

19. Як називають програми, які виконувались до появи запитів?

---

427

20. Наведіть часову діаграму процесу переривання.

21. Наведіть основні характеристики системи переривання програм.

22. Назвіть способи визначення допустимого моменту переривання.

23. Для чого і як визначається початкова адреса переривальної програми?

24. Назвіть способи визначення початкової адреси переривальної програми.

25. Як працює пристрій фіксування запитів переривання та формування початкової адреси переривальної програми?

26. Для чого до складу системи переривання програм вводиться тригер блокування пере­ривання?

27. Де фіксуються переривання?

28. Для чого потрібно встановлювати порядок обслуговування запитів переривання?

29. Для чого потрібний пріоритет між запитами переривань?

30. Для чого потрібний пріоритет між переривальними програмами?

31. Що таке маска переривань та як вона використовується?

32. В чому полягає повернення до перериваної програми?

33. Поясніть суть, переваги та недоліки прямого доступу до пам'яті.

34. Поясніть суть, переваги та недоліки введення-виведення під керуванням периферійних процесорів (каналів).

35. Що таке канал введення-виведення?

36. Які причини появи каналів введення-виведення?

37. Назвіть функції каналів введення-виведення.

38. Керуюча інформація каналів введення-виведення?

39. Назвіть функції та склад селекторного та мультиплексного каналів.

40. Яка різниця між автономними та вбудованими каналами?

---

Смотрите также файлы

• Екологія посібник.doc

• LR3_[5405].doc

• Питання до модуля 1 з АК.doc

• Питання до 1 модуля з КЕ.doc

• ДБН В.3.2-2-2009_Жил_здания_реконст_кап_ремонт.doc