Технические средства информатизации. Артемов А.П. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Устройства соседних уровней в иерархической структуре связаны между собой через стандартные
сопряжения – интерфейсы. Для пользователей наибольшее значение имеет интерфейс ввода-вывода, так как
только он доступен пользователю
• Магистральная структура. Магистральная структура характерна для машин классов мини-ЭВМ, в том
числе и для персональных компьютеров.
Все устройства объединяются в систему с помощью единого канала, называемого магистралью или общей
шиной.
Это существенно упрощает структуру ЭВМ и обеспечивает ей ряд преимуществ:
¾ единый способ подключения всех устройств на основе общего для них интерфейса, выполняющего
функции сопряжения устройств с магистралью и некоторые стандартные управляющие функции. Это позволяет
включать в состав ЭВМ необходимый набор устройств, наращивать и изменять его;
¾ простота выполнения операций ввода-вывода за счет того, что регистры ПУ адресуются аналогично
ячейкам ОЗУ. Поэтому операции ввода-вывода производятся как операции обращения к памяти;
¾ возможность обмена информацией между ОЗУ и ПУ, а также ПУ друг с другом без участия процессора;
¾ простота и возможность подключения к магистрали большого числа ПУ, используя при необходимости
расширитель общей шины;
¾ способность к организации многопроцессорных систем, систем автоматизации технологических
процессов, научного эксперимента и т.п.
Отсутствие КВВ снижает производительность процессора, так как функции каналов частично выполняются
процессором и частично контроллерами. Ввод-вывод данных может происходить по одному из способов:
программно-управляемая передача без прерывания; ввод-вывод с использованием прерывания; обмен данными
по каналу прямого доступа к памяти. Взаимодействие устройств через общую шину производится на основе
принципа задатчик-исполнитель. Выбор задатчика осуществляется схемой приоритета (арбитром) процессора.
Приоритет устройств определяется физическим (электрическим) местом их подключения к общей шине: чем
ближе к процессору подключено устройство, тем выше его приоритет. Передача данных по общей шине
выполняется асинхронно по методу "запрос–ответ".
В целом иерархическая и магистральная структуры позволяют создавать ЭВМ, работающие в основных
режимах, необходимых пользователю (многопрограммный режим, обработка в реальном масштабе времени,
телеобработка и т.д.), с унифицированным подключением необходимого числа периферийных устройств.
4.3 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Понятие вычислительной системы отражает возросшую сложность ЭВМ, переменный состав оборудования,
а также существенное повышение эффективности использования отдельных устройств и общей
производительности. Наличие в структуре средств управления работой групп периферийных устройств (каналов
ввода-вывода) и средств автономного управления каждым устройством (контроллеров) обеспечивает
децентрализацию управления и независимую работу устройств, высокую степень их загрузки, способствует
повышению быстродействия ЭВМ в целом. При этом состав оборудования может изменяться и выбираться в
зависимости от функционального назначения системы и характера решаемых задач.
Система считается состоящей из неизменной части – вычислительного ядра и набора периферийных
устройств, количество и состав которых определяются требованиями конкретных применений. За ядро может
приниматься центральный процессор или минимальный набор устройств – базовый комплект, позволяющий
рассматривать систему как самостоятельную ЭВМ. Дополнение этого комплекта различными устройствами и
Процессор
Оперативное
запоминающее
устройство
Контроллер
Контроллер Контроллер
Контроллер
Устройство
ввода
Устройство
вывода
Периферийное
устройство
Магистраль (общая шина)
Внешнее
запоминающее
устройство

Страницы