ref-15919 (663792), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Стэковая – реализующая безадресное задание операндов, особенно широко испольщуется в микро-, мини-,и некоторых супер-ЭВМ .

ЭВМ в совокупности с их ОП с полным основанием можно отнести к наиболее сложным системам, созданным современной цивилизацией. Их сложность определяется многочисленностью разнофункциональных элементов, большим числом связей между ними и сложностью алгоритмов функционирования и обработки информации.

Организация системы входа/выхода.

В этой части переходим к рассмотрению - системы сопряжения (СС), обеспечивающей интерфейс (совокупность линий и шин, управляющих сигналов, электронных схем и протоколов связи предназначенную для обеспечения обмена информацией между устройствами) центральной части с внешней средой ( внешняя память, устройства ввода/вывода, удалённые терминалы, и др. ЭВМ и т.д.). В качестве внешней среды (периферии) ЭВМ можно выделить две большие группы устройств: внешние запоминающие устройства (ВЗУ; предназначены для хранения больших объёмов информации) и устройства ввода/вывода (УВВ; ввод/вывод информации, её регистрация и отображение, и т.д.). Приведу два способа организации ввода/вывода ЭВМ (Рис.2.).

Общая шина (ОШ)

ЦП

ОП

БУВУ₁

БУВУ_к

Конт₁

Конт _d

… …

ВУ

ВУ

ВУ

ВУ

… …

(а)

Где ВУ - внешние устройства, обмениваются с ЦП и ОП, включая основную управляющую информацию, позволяют использовать одни и те же ВУ, различными типами и классами ЭВМ, удовлетворяющими определённым стандартам. При этом унифицированные форматы данных преобразуются в индивидуальные в блоках управления ВУ (БУВУ). Унифицированность распространяется на общий интерфейс обмена информацией между ВУ и ЦП+ОП (Рис.2а), а также на формат и набор команд ввода/вывода ЦП. Выполнение общих функций возлагается на специальные устройства СС – контроллеры (Конт) прямого доступа к ОП и каналы (процессоры) ввода /вывода, а специфические – на адаптеры (БУВУ) конкретного типа ВУ.

В СВ/В современных ЭВМ используются два основных способа организации обмена информацией между ОП и ВУ: программно-управляемый и прямой доступ. В первом случае ЦП непосредственно ре6ализует программу ввода/вывода, выбирая данные из ОП и пересылая их на ВУ, и наоборот. На период операции ввода/вывода основная программа процессорам не обрабатывается, что может существенно снижать общую производительность ЭВМ. В случае прямого доступа ЦП только инициирует операцию ввода/вывода посредством общих команд, запускающих работу канала/контролёра; после успешной инициации операции ввода/вывода ЦП переключается на выполнение основной программы, а канал/контролёр непосредственно выполняет операцию обмена параллельно с работой ЦП. Таким образом, прямым доступом к ОП управляет канал/контролёр, выполняющий следующие функции:

-задание массива данных и области ОП, участвующих в операции обмена;

-формирование последовательных адресов ячеек ОП, используемых в операции;

-подсчёта числа единиц переданной информации в период текущей операции обмена;

-установление моме6нта завершения текущие6 операфции обмена информацией;

-передача в ЦП с прерывание сигнала о конце текущей операции обмена.

Инициируя операцию ввода/вывода, ЦП, вместе с тем, выполняет её различными способами, зависящими от схемы подключения СВ/В к ЦП и ОП.

Рассмотрим две типичные организации СВ/В: (1) общей шиной(ОШ), (2) каналами ввода/вывода(КВ/В). В первом случае все модули ЭВМ соединены общим интерфейсом - общей шиной(ОШ), в совокупности образуя ВС: ЦП, ОП, ВУ (через БУВУ и контролеры для ВУ с блочной передачей данных). Однако при такой организации СВ/В процессор не полностью освобождается от управления передачей данных и связь ЦП – ОП блокируется, снижая производительность ЭВМ. Поэтому данная организация СВ/В широко применяется лишь для микро- и мини-ЭВМ, работающих с короткими словами, имеющих небольшую по количеству периферию, от которой не требуется высокий производительности.

Оперативная память (ОП)

ЦП

Канал₁ в/в (КВ/В₁)

Канал_n в/в (КВ/В_n)

…

БУВУ₁

БУВУ_к

БУВУ₁

БУВУ_m

… …

ВУ

ВУ

ВУ

ВУ

… …

(б)

Во - втором случае (Рис.2б), обмен информацией между ОП ВУ производится через каналы ввода/вывода (КВ/В), представляющие собой специализированные процессоры ввода/вывода, централизующие аппаратуру управления вводом/выводом и обеспечивающие программно-управляемый обмен информацией. Благодаря наличию в СВ/В каналов, способных реализовать достаточно сложные функции, появляется возможность полностью освободить ЦП от операции ввода/вывода. КВ/В управляются канальными программами, находящимися в ОП; поэтому ЦП лишь инициирует операцию ввода/вывода, указывает номера КВ/В и ВУ, участвующих в операции обмена, и адрес начала канальной программы для инициируемой операции обмена ОП с ВУ. Данная организация СВ/В используется в ЭВМ общего назначения и в супер- ЭВМ.

СИСТЕМА ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ ЭВМ

(периферийное оборудование)

Если современный массовый ПК имеет весьма ограниченный набор ВУ (как правило: клавиатура, дисплей, пышь, НГМД, НМД типа Винчестер и принтер), то мини- и ЭВМ общего назначения имеют достаточно обширную периферию ВУ различных типов, назначения и количества. Всю совокупность современных ВУ можно классифицировать по двум основным группам (Рис.3): внешняя память и устройства ввода/вывода, наиболее типичные представители которых могут быть охарактеризованы следующим образом.

Внешние устройства (ВУ) ЭВМ - периферия

Внешние устройства (ВУ) ЭВМ-периферия

Внешняя память (ВП)

Устройства ввода/вывода (УВВ)

- НМЛ - средства общения с ЭВМ

- НМД/НМБ - средства вывода информации

- НГМД - средства ввода информации

- НОД - терминалы

- НЦМД - АРМы

- ВД - средства телеобработки

- массовая память (МС)

Рис.3 Общая классификация внешних устройств.

Первая группа ВУ обеспечивает расширение возможностей ЭВМ по обработке информации, предоставляя в распоряжение пользователя устройства для длительного хранения больших объёмов информации, доступ к которой может быть достаточно быстрым. Все эти устройства образуют внешнюю память (ВП) ЭВМ, характеристики которой существенно влияют на технологию обработки информации. Более того, технические характеристики ВП, её внутренняя организация и структура во многом определяют технико-экономические показатели ЭВМ. Структурно СП состоит из внешних запоминающих устройств (ВЗУ) и боков управления (БУВУ); связь с другими компонентами ЭВМ обеспечивается посредством СВ/В, рассмотренной ранее. ВЗУ обеспечивают как оперативную работу с ОП ЭВМ, так и длительное хранение информации.

• НМЛ – накопители на магнитных лентах. Объём и скорость обмена информации в пределах соответственно (1-500) Мбайт и (0,01-3) Мбайт/с. Магнитный накопитель размещается в сменных элементах различных конструкций. Обычно НМЛ (в виде бобин) используются в мини-, супер- и общего назначения ЭВМ для архивного хранения данных и программ, ибо последовательный метод доступа к ним делает нецелесообразным использование их в качестве ВП оперативного обмена. Наряду с традиционным оформлением магнитных лент в виде бобин используются картриджи, стриммеры (в ПК).

• НМД – накопители на магнитных дисках. Общие важные черты присущие им: большая скорость обмена информации и возможность прямого доступа к ней, вместе с тем позволяет хранить большие объёмы информации. (до сотен гигабайт), поэтому НМД составляют основу ВП компьютеров. По режиму эксплуатации НМД делятся на стационарные и съёмные. НМД стационарного типа имеют, как правило, большие ёмкость и скорость обмена, являясь ядром ВП ЭВМ. В качестве съёмных используются дискеты ёмкостью 50-200 Мбайт, что характерно для мини- и общего назначения ЭВМ. В ПК в качестве ВП используются стационарные НМД типа Винчестер и накопители на гибких МД (НГМД).

• НГМД – дискеты размера 5.25/3.5 дюйма, они являются сменными и служат как для хранения, так и для транспортировки программ и данных.

• НМБ - накопители на магнитных барабанах, используются значительно реже чем НМД.

• МС – массовая память, представляет собой большой набор соединённых между собой маленьких бобин МЛ общей ёмкостью порядка сотен гигабайт. МС занимает промежуточное положение между НМЛ и НМД; доступ к ней производится по схеме: записьчтение MS ОП  MS НМДMS ОП .

НОД – один из видов массовой памяти – накопитель на оптических дисках. Напоминает собой звуковой компакт диск, но отличается избыточностью информации. По режиму использования НОД делятся на «только для чтения» (CD-ROM) и «с однократной записью» (CD-WORM), ёмкость которых измеряется в гигабайтах. НОД представляет интерес для архивирования информации и в качестве удобного средства её транспортировки. В последние годы в противовес НМД большой ёмкости появились НОД, допускающие обычные способы доступа к информации (запись/чтение). Такие диски по ёмкости превышают обычные НМД на 50-60% и дискеты в 2500-3000 раз.

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детекторе и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким образом ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы

• НЦМД – накопители на цилиндрических магнитных доменах, характеризуются отсутствием механических узлов, высокими надёжностью и стойкостью к внешней среде, а также возможностью предварительных сортировки и логической обработки информации в самом накопителе (используются в микро- и мини- ЭВМ повышенной надёжности).

• ВД – виртуальные диски, которые имеют логическую организацию НГМД и занимают область ОП, объём которой определяется при загрузке драйвера ВД. Основным назначением ВД является имитация работы с файловой организацией обычного НГМД, но в значительно более быстром режиме.

Вторую группу ВУ составляют:

Характеристики

Список файлов реферата