загрузка...
загрузка...
На головну

Селекторні і мультиплексні канали

Паралелізм використання зовнішніх пристроїв ЕОМ

Паралельна обробка інформації в обчислювальних системах вимагає в більшості випадків організації паралельного виконання багатьох потоків вхідних і вихідних даних і тимчасового приміщення в зовнішню пам'ять і зчитування з неї проміжних результатів обробки інформації.

Використовуються два основних способи організації паралельної роботи зовнішніх пристроїв ЕОМ:

- З використанням апаратури "селекторних" і "мультиплексних" каналів;

- З використанням апаратури "загальної шини".

Пристрої "селекторних канал" і "мультиплексний канал" автоматично здійснюють задаються операційною системою ( "драйверами" - програмами управління роботою пристроїв) обміни даними між оперативною пам'яттю і пристроями, підключеними до цих каналів.

До селекторним каналах через спеціальну апаратуру безпосереднього керування пристроями ( "контролери" - control unit) підключаються пристрої, обмін даними з якими проводиться в режимі монопольного захоплення каналу. Операційна система вибирає один з пристроїв, підключених до селекторної каналу, і запускає обмін інформацією з ним в монопольному режимі використання селекторної каналу. Ефективне використання селекторної каналу можливо для обміну через нього з так званими "швидкими" зовнішніми пристроями. Основними такими пристроями є пристрої зовнішньої пам'яті на магнітних дисках. До селекторної каналу може бути підключено кілька груп пристроїв через своє для кожної групи пристрій управління роботою пристроїв. До оперативної пам'яті може бути підключено кілька паралельно працюють селекторних каналів. Здійснення такої можливості сприяє розглянуте вище "розшарування" оперативної пам'яті на паралельно працюють блоки.

Управління обміном даними здійснює пристрій "селекторних канал" з використанням підготовленого драйвером операційної системи "керуючого слова" обміну, що розміщується на регістр керуючого слова обміну пристрою "селекторних канал".

Керуючий слово обміну містить адресу обмінюваних даних з оперативної пам'яті, який постійно змінюється пристроєм "селекторних канал" в процесі обміну, і, відповідно, постійно зменшується в процесі обміну величину кількості даних, які залишилося передати (або кінцевий адреса по оперативної пам'яті переданого масиву даних), для контролю закінчення обміну. Керуючий слово обміну може бути вміщено на регістр керуючого слова в пристрої "селекторних канал" драйвером зовнішнього пристрою безпосередньо, або воно може бути взято пристроєм "селекторних канал" з підготовленою драйвером в оперативній пам'яті послідовності керуючих слів обміну, що містять інформацію про ряд послідовних обмінів з цим зовнішнім пристроєм ( "програма подканала"). Безпосередня робота з зовнішнім пристроєм (запис / зчитування) проводиться його контролером за інформацією, переданою йому драйвером зовнішнього пристрою при подачі команди "пуск обміну".

За сигналом про готовність конкретного зовнішнього пристрою до виконання обміну, що надійшов з контролера цього пристрою в пристрій "селекторних канал" відбувається вибір відповідного номеру зовнішнього пристрою ( "подканала") адресного слова подканала з групи підготовлених драйверами зовнішніх пристроїв адресних слів подканалов, що містять "поточні" адреси керуючих слів обміну з зовнішніми пристроями. Обраний адресне слово подканала передається на регістр адресного слова в пристрої "селекторних канал". Потім за адресою, розміщеному в адресному слові подканала вибирається поточний керуюче слово обміну з програми подканала і поміщається на регістр керуючого слова обміну. Після цього монопольно відбувається описаний вище процес обміну даними між зовнішнім пристроєм і оперативною пам'яттю по селекторної каналу. Після закінчення обміну наступний Ваша інформація може надаватися з цим же або іншим зовнішнім пристроєм, підключеним до даного селекторної каналу.

Пристрій "мультиплексний канал" призначено для "паралельного" виконання обмінів з підключеними до нього декількома зовнішніми пристроями. Виконання таких обмінів проводиться групами ( "блоками") даних, на які автоматично розбивається масив даних, який передається в кожному обміні. Через мультиплексний канал чергується ( "мультиплексується") передача блоків даних (можливо, що складаються навіть з одного байта - "байт-мультиплексний" режим) за різними "підканалах" (зовнішніх пристроїв), підключеним до мультиплексному каналу. Цикл роботи пристрою "мультиплексний канал" схожий на описаний вище цикл роботи пристрою "селекторних канал". Різниця полягає в тому, що за сигналом зовнішнього пристрою про готовність до передачі даних через мультиплексний канал здійснюється передача лише "поточного" блоку даних з усього обмінюваного масиву даних, після чого змінений стан керуючого слова обміну (за адресою оперативної пам'яті і кількістю ще не переданих даних ) переписується з регістра керуючого слова обміну пристрою "мультиплексний канал" назад в програму подканала.

Обмін блоками даних по мультиплексному каналу проводиться між оперативною пам'яттю і виділеним для зовнішнього пристрою буфером в пам'яті його контролера. Прийом даних з зовнішнього пристрою в цей буфер або видача даних з цього буфера у зовнішній пристрій відбувається під управлінням контролера пристрою. Розглянута організація роботи мультиплексного каналу дозволяє забезпечити фактично паралельну роботу декількох підключених до нього «повільних» зовнішніх пристроїв (наприклад, терміналів введення-виведення інформації).

У пристроях «селекторних канал» і «мультиплексний канал» після закінчення обміну з зовнішнім пристроєм змінюється адресне слово подканала, щоб можна було за що знаходиться в ньому адресою знайти в програмі подканала нове керуюче слово обміну з даними зовнішнім пристроєм.

Сегментно-сторінкова організація віртуальної пам'яті. «-- попередня | наступна --» Багатомашинний обчислювальний комплекс з загальнодоступною пам'яттю
загрузка...
© om.net.ua