Вопрос №2 «Канальная программа»

Вопрос №1 «Организация ввода-вывода с использованием каналов ввода-вывод».

Каналы ввода/вывода

Расширение возможностей модулей ввода-вывода и предоставление им прав процессора со специализированным набором команд, ориентированных на операции ввода/ вывода является шагом максимального высвобождения ЦП от управления процессами ввода-вывода.

Работа канала ввода-вывода.

· ЦП дает указание процессору ввода-вывода выполнить хранящуюся в памяти вычислительной машины программу ввода/вывода.

· Процессор ввода-вывода извлекает и исполняет команды этой программы без участия центрального процессора

· Процессор ввода-вывода прерывает ЦП после завершения всей программы ввода/вывода.

В таком случае модули ввода-вывода называют каналом ввода/вывода.

Система ввода/вывода с каналом ввода-вывода характерна для больших универсальных вычислительных машин (мэйнфреймов), где проблема эффективной организации ввода-вывода и максимального высвобождения центрального процессора в пользу его основной функции стоит наиболее остро.

Система ввода-вывода с каналами ввода/вывода была предложена и реализована в вычислительных машинах семейства IBM 360 и получила дальнейшее развитие в семействах IBM 370 и IBM 390.

В вычислительных машинах с каналами ввода/вывода центральный процессор практически не участвует в непосредственном управлении внешними устройствами, делегируя эту задачу специализированному процессору, входящему в состав канала ввода-вывода.

Все функции ЦП сводятся к запуску и остановке операций в канале ввода вывода, а также проверке состояния канала и подключенных к нему внешних устройств.

Для этих целей ЦП использует лишь несколько (от 4 до 7) команд ввода/вывода.

Например, в IBM 360 таких команд четыре:

1. «Начать ввод/вывод»;

2. «Остановить ввод/вывод»;

3. «Проверить ввод/вывод»;

4. «Проверить канал».

Вопрос №2 «Канальная программа».

Канал ввода-вывода реализует операции ввода-вывода путем выполнения так называемой канальной программы.

Канальные программы для каждого внешнего устройства, с которым предполагается обмен информацией, описывают нужную последовательность операций ввода/вывода и хранятся в основной памяти вычислительной машины.

Роль команд в канальных программах выполняют управляющие слова канала, структура которых отличается от структуры обычной машинной команды.

Типовое управляющее слово канала содержит:

1. код операции, определяющий для канала ввода-вывода и внешнего устройства тип операции:

1.1.«Записать» (вывод информации из оперативной памяти во внешнее устройство),

1.2.«Прочитать» (ввод информации из внешнего устройства в оперативную память),

1.3.«Управление» (перемещение головок жесткого диска, магнитной ленты и т. п.);

2. указатели — дополнительные предписания, задающие более сложную последовательность операций ввода-вывода, например, при вводе пропускать отдельные записи или наоборот — с помощью одной команды вводить «разбросанный» по оперативной памяти массив как единый;

3. адрес данных, указывающий область памяти, используемую в операции ввода/ вывода;

4. счетчик данных, хранящий значение длины передаваемого блока данных.