Понятие канала ввода-вывода и интерфейса

Каналы ввода/вывода являются самостоятельными в логическом отношении устройствами, работающими под управлением собственных хранимых в памяти программ, освобождая процессор от выполнения большинства служебных функций, необходимых для организации ввода/вывода.

Различают каналы ввода/вывода и процессоры ввода/вывода. (в случае если канал, имеет программу и данные размещенные в собственной локальной области памяти). Следует отметить, что канал является периферийным процессором со специализированным набором команд, ориентированных на операции ввода/вывода.

При наличии канала процессор освобождается от выполнения многих служебных функций, необходимых для организации ввода/вывода. На долю ЦП остается главным образом инициирование операции ввода/вывода. ЦП выдает в канал команду ввода/вывода, после чего освобождается и может продолжать выполнение основной программы, а ПУ будет работать автономно под управлением канала. Так как быстродействие ЦП во много раз больше ПУ, обеспечивается параллельная работа нескольких ПУ.

Связь устройств в вычислительных системах друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами.

Интерфейс – совокупность линий, шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенных для осуществления обмена информацией между устройствами. Таким образом, интерфейс - это совокупность унифицированных технических, программных и конструктивных средств, необходимых для взаимодействия различных функциональных элементов информационных систем при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов. (шина выступает как среда передачи данных)

Также интерфейс можно определить как соглашение о взаимодействии объектов: перечень средств взаимодействия, их параметры, в случае аппаратных интерфейсов – параметры сигналов, способы доступа к средствам взаимодействия, правила взаимодействия и т.д.

Принцип открытой архитектуры ЭВМ реализуется за счет стандартизации интерфейсов:

Обеспечивает информационную совместимость (согласованность взаимодействия функциональных элементов в системе).

Определяет совокупность логических условий, необходимых для организации взаимодействия:

 структура и состав набора шин

 набор процедур по реализации взаимодействия

 последовательность их выполнения для различных режимов работы

 способы кодирования, форматы данных, адресов, состояний и др.

 временные соотношения между управляющими сигналами, ограничения на их форму и взаимодействие

Обеспечивает электрическую совместимость - согласованность статических и динамических параметров электрических сигналов в системе шин, с учетом ограничений на пространственное размещение и техническую реализацию приемо-передающих элементов.

Обеспечивает конструктивная совместимость - согласованность конструктивных параметров элементов интерфейса предназначенных для механического контакта электрических соединений и механической замены