Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 76 стр.

   5.2. Структуры систем ввода-вывода.
   Структура систем ввода-вывода представляет собой совокупность взаимосвязанных
внутренних и внешних интерфейсов (шин), посредством которых все устройства (модули)
объединены в единую систему, называемую компьютером.
   Причем каждая шина имеет определенную скорость передачи информации, и к ней
подсоединяются устройства с соответствующим быстродействием. Все шины, как прави-
ло, могут работать параллельно, обеспечивая высокую производительность вычислитель-
ной системы. Шины соединяются между собой с помощью специальных устройств – мос-
тов.
   Кроме того, в структуру систем ввода-вывода входят устройства управления шинами и
схемы организации процессов передачи информации при различных режимах ввода-
вывода.
   В процессе развития вычислительной техники формировалась структура самого ком-
пьютера и его систем ввода-вывода, разрабатывались и внедрялись различные типы ин-
терфейсов.
   Из поколения в поколение менялась элементная база и архитектура компьютеров. К
моменту появления микропроцессоров (МП), больших интегральных схем (БИС) и персо-
нальных компьютеров уже сформировались определенные принципы построения и струк-
туры систем ввода-вывода.
   В больших компьютерах класса «Мейнфрейм» (IBM-360/370, ЕС ЭВМ), работающих в
мультипрограммном режиме и имеющих мощный процессор, большой емкости ОЗУ и
много разнообразных ПУ, уже много лет успешно используется многомагистральная
структура с выделенными каналами ввода-вывода и каскадно-магистральным подключе-
нием ПУ (см. рис. 5.2а). В таких машинах, как правило, используются специализирован-
ные каналы ввода-вывода: мультиплексный, работающий с медленными ПУ и селектор-
ный, обслуживающий быстродействующие ПУ. Такая структура позволила максимально
использовать вычислительную мощность компьютера за счет одновременного решения
нескольких задач и параллельной работы процессора и каналов ввода-вывода.
   В таких компьютерах аппаратно реализовывались все функции по управлению пото-
ками данных. В них система ввода-вывода содержит оптимальный набор из нескольких
типов интерфейсов. Высокоскоростные интерфейсы процессора и ОЗУ, через которые
взаимодействуют основной процессор, специализированные процессоры, блоки оператив-
ной памяти обеспечивают максимально эффективное использование процессорного вре-
мени. Интерфейсы ввода-вывода, аппаратно реализованные каналы ввода-вывода и кон-
троллеры ПУ, освобождают центральный процессор от процедур управления вводом-
выводом.
                                  76