Основные функции канала

Функционирование ЭВМ с канальной организацией

В основе канальной организации ЭВМ лежит множественность каналов связи между устройствами и функциональная специализация узлов.

 

Канал это специализированный процессор организующий обмен данными между оперативной памятью и внешними устройствами и управляющий процессами ввода-вывода

Контроллер осуществляет управление информацией и осуществляет следующие функции:

1. Преобразует сигналы

2. Синхронизирует работу устройств

3. Обеспечивает буферизацию информации на время реализации цикла

Канал ввода-вывода – включает в свой состав запоминающие устройства (регистры) и логические схемы, которые выполняют упаковку, распаковку и подсчет данных, модификацию адреса данных, и передачу информации из ОЗУ в периферийные устройства и в обратном направлении. Канал работает под управлением канальной программы, которая хранится в специально отведенной области основной памяти ЭВМ

1. Прием команд управления работы канала из ЦП

2. Адресация внешнего устройства

3. Прием управляющих сигналов, поступающих от периферийных устройств

4. Установка управляющих сигналов на шинах интерфейса ввода-вывода

5. Непосредственная передача информации между ОП и ПУ

6. Контроль передаваемой информации на четность

7. Подсчет количества передаваемых байт информации

8. Прием и анализ информации о состоянии ПУ

9. Формирование запросов в ЦП на прерывание

10. Управление последовательностью прерываний от ПУ и выполнение прерываний

Канал ввода-вывода (Кв/в) реализует функции управления обменом информации, общие для всех устройств

Контроллер выполняет управление обменом для группы ПУ одного типа

Интерфейс осуществляет электрическую связь между каналом и контроллером, подключенным к этому каналу, и подготавливает сигналы в/в таким образом, чтобы любое ПУ могло подключиться к каналу.

Периферийные устройства группируется по быстродействию, и подключаются к соответствующим каналам. Быстродействующие устройства подключаются к селекторным каналам, получая его в монопольное пользование на все время выполнения операции обмена данными

Низкоскоростные устройства подключают к мультиплексным каналам.

Мультиплексный канал разделяется между несколькими устройствами, при этом возможен одновременный обмен данными с несколькими устройствами

Обмен информацией с использованием Кв/в выполняется в следующем порядке:

1. ЦП, получив команду в/в, передает ее в канал.

2. Канал из определенной ячейки памяти считывает начальный адрес канальной программы и начинает ее выполнять.

3. Канал, выполняя команды обмена, обращается к тем или иными периферийным устройствам, читает или записывает слова информации, обращаясь в ОЗУ, при необходимости производит изменение формата вводимых и выводимых данных и т.д.

Для управления очередностью доступа центрального процессора или одного из каналов к оперативной памяти используется Контроллер Оперативной Памяти. Наименьший приоритет имеет центральный процессор, среди каналов больший приоритет имеют медленные каналы. О своем состоянии канал информирует процессор с помощью прерываний, то есть канал вырабатывает сигнал прерывания. Например, по окончании операции обмена данными, при возникновении исключительной ситуации, и т. д. Операционная система анализирует код прерывания, и вызывает соответствующую подпрограмму – обработчик прерывания.