Основные принципы построения и структуры

Системы ввода-вывода.

       Два основных принципа построения структур систем ввода-вывода:

1.   — ЭВМ с общим интерфейсом;

2.   — ЭВМ с множеством интерфейсов и процессорами (каналами) ввода-вывода.

 

       Структура с одним общим интерфейсом.

       Предполагается наличие общей шины (магистрали), к которой подсоединены все модули, образующие ЭВМ: МП, ОП, ОЗУ.... В каждый момент через ОШ может происходить обмен данными только между одной парой модулей (принцип разделения времени).

       ПУ подсоединяются к общей шине с помощью блоков управления (контроллеров), которые согласуют форматы данных шины и ПУ. Например, ширина шины МП = 32 бита, а шина ПУ - 8 бит — необходима схема буферизации.

Структура:

           

Процессор не полностью освобождается от управления операциями ввода-вывода и кроме того во время передачи информации между ПУ вынужден простаивать. Это приводит к снижению производительности. Поэтому применение такой структуры ограничивается малыми и микро-ЭВМ, где нет интенсивного ввода-вывода и невысоко быстродействие.

 

Структура системы ввода-вывода с процессорами 

(каналами) ввода-вывода.

           

       Управление вводом-выводом перекладывается на специальный процессор ввода-вывода (канал). Обмен информацией между ОП и ПУ совершается через канал ввода-вывода.

            Благодаря наличию нескольких типов интерфейсов имеется возможность оптимизации каждого из них для определенных типов ПУ (ширина интерфейса, частотный режим, управляющие сигналы, протоколы,...).

       Все основные функции по управлению ПУ, которые могут быть произведены без участия процессора, возлагаются на специальные процессоры ввода-вывода.

       Имеются 4 типа интерфейсов:

1. интерфейс основной памяти    ОП — ШП, ОП — КВВ;

2. интерфейс процессор-каналы;

3. интерфейс ввода-вывода         КВВ — контроллер;

4. “малые” интерфейсы — специализируются на определенные типы ПУ.

       Например:  интерфейс ОП        —   4 байта - 8 байт (32 - 64 бита)”

                              интерфейс ввода-вывода —    8 - 16 бит;

                              “малые” интерфейсы — битовая передача...

                                                                                         (специализир.)

 

Основные параметры интерфейса:

· пропускная способность интерфейса (байт / с);

· максимальная частота передачи информации (МГц);

· максимально допустимое расстояние между соединенными устройствами;

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

· число линий в интерфейсе;

· информационная ширина интерфейса (ШД = 32 бит).