Тема 5 Управление вводом – выводом. 1. Внешние устройства

План

1. Внешние устройства

2. Аппарат прерываний

3. Аппаратная поддержка мультипрограммирования

Управление внешними устройствами с использованием специальных команд и/или специальных регистров внешних устройств (ВУ).

Возможно использование «специальных» областей ОЗУ для обмена информацией с внешними устройствами.

На ЦП ложатся все функции по управлению устройством. В этом случае осуществляется «микро» управление ВУ центральным процессором. Данная схема является простейшей, но объем затрат ЦП неоправданно велик (сложность соответствующих драйверов).

Рисунок 5 Центральный процессор – ВУ

 

Рисунок 6 ЦП – контроллер ВУ – ВУ

Рисунок 7 ЦП – процессор ввода/вывода – ВУ

Рисунок 8 Типы внешних устройств

 

Обмен с ВЗУ происходит некоторыми порциями данных – записями. Размер физической записи зависит от типа конкретного устройства. Все записи, размещенные на конкретном ВЗУ можно однозначно пронумеровать.

Устройства последовательного доступа. ВЗУ является устройством последовательного доступа если для чтения i-й записи необходимо прочесть («просмотреть») предыдущие i-1 запись. Примером устройства последовательного типа является магнитная лента (МЛ).

Обычно длина физической записи МЛ произвольная, она определяется специальными маркерами начала и конца записи.

Устройства последовательного доступа являются простейшими ВЗУ. Они обычно используются для архивирования данных. Скорость обработки запросов чтения/записи самая низкая (большой объем механических действий, таких как перемотка лент вперед-назад при выполнении обмена).

Устройства прямого доступа . Устройство прямого доступа характеризуется возможностью чтения любой записи без предварительного просмотра каких-либо других записей, размещенных на данном устройстве. ВЗУ прямого доступа классифицируются по производительности.

Магнитные диски (МД.) Наименее скоростные устройства прямого доступа. При выполнении обмена совершаются следующие действия:

- перемещение считывающей/головки на нужный цилиндр;

- ожидание выхода головки на начало нужного сектора диска (ожидание механического поворота диска на начало сектора);

- непосредственный обмен (в темпе движения диска);

Магнитный барабан. Высокоскоростное ВЗУ. При выполнении обмена совершаются следующие действия:

- электронное включение считывающей/записывающей головки, соответствующей нужному треку;

- ожидание размещения головки над началом нужного сектора (ожидание механического поворота барабана на начало сектора);

- непосредственный обмен в темпе движения барабана.

- магнитный барабан используется операционными системами высокопроизводительных ЭВМ для хранения оперативных данных (данных, время доступа к которым должно быть минимальным).

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: