Организация ввода/вывода данных

К операциям ввода/вывода относятся все операции, управляющие работой ВУ и обеспечивающие передачу данных между ВУ и ОП.

Операции в/в распространяются и на внешние ЗУ и на устройства в/в и образуют один класс внешних (периферийных) устройств компьютера.

Все ВУ подключаются к интерфейсам В/В:

Каждый контроллер выполняет две основные функции:

• 1. Преобразует стандартную последовательность сигналов интерфейса в последовательность сигналов, обеспечивающих управление работой ВУ.
• 2. Контроллер управляет работой устройства с целью доступа и передачи затребованных данных.

Количество типов контроллеров соответствует количеству типов ВУ. Тип контроллера также зависит от типа интерфейса.

Организация ввода/вывода с программно управляемым интерфейсом.

При поступлении в РК операции в/в выполняются следующие действия:

• 1. КО и АВУ посылаются процессором в ПУИ.
• 2. Все контроллеры сравнивают свои адреса с адресом ВУ. Контроллер, адрес которого совпал, принимает КО и инициирует работу ВУ.
• 3. При вводе данных СД передается по ПУИ в процессор, а при выводе из процессора в контроллер, после чего команда ввод/вывод считается выполненной.

Обработка в/в выполняется совместно с контроллером и процессором. Процессор формирует последовательность сигналов стандартного интерфейса, обеспечивает анализ флагов и прерываний и передачу слова данных между контроллером и регистром СД.

Операция чтение/запись связана с вычислением адреса, списанного слова и передачи между регистром СД и заданной ячейкой ОЗУ. Обычно для этого требуется 4−6 команд процессора, что определяет пропускную способность интерфейса.

Область применения ПУИ:

Компьютеры специального применения, при этом обеспечивает наименьшую сложность контроллеров, при большой загрузке процессора.

Пропускная способность шины разделяется между многими, параллельно работающими устройствами. Процесс разделения шины называется мультиплексированием.

Контроллеры ВУ сложнее, чем система с ПУИ, однако процессор только инициирует операции ввода/вывода, но не принимает участие в обслуживании в/в, поэтому пропускная способность ОШ выше, чем системы с ПУИ.

Длина ОШ обычно ограничена одним метром.

Команды в/в направляются в КВВ и содержат адрес КВВ и адрес ВУ. Этой командой процессор инициирует операцию в/в, которая выполняется КВВ и ВУ. В дальнейшем КВВ и ВУ работают по своей программе в/в, хранящейся в ОП. Количество каналов от двух до 16, что обеспечивает возможность подключения большого числа ВУ к КВВ.

Каждый интерфейс в/в работает в мультиплексном или монопольном режиме. В последнем случае ВУ монополизируют КВВ на все время передачи данных. КВВ способен выполнять программу в/в и рассматривается как специальный процессор от объема команд. Существуют три типовых схемы организации в/в.