Cтраница 1
Большинство внешних устройств ( устройства ввода и вывода с перфокарт или перфолент, АЦПУ, накопители на магнитных лентах) допускают лишь наборы данных с последовательной организацией. На магнитных дисках могут быть размещены как наборы с последовательной организацией, так и наборы данных с другими типами организации. Наиболее часто используемым вариантом организации наборов данных является последовательная организация. [1]
Для большинства внешних устройств обмен информацией между контроллером и каналом осуществляется через связь, называемую интерфейсом ввода-вывода. Интерфейс ввода-вывода обеспечивает независимость управляющих сигналов от типа контроллера и канала; интерфейс, таким образом, предоставляет единообразные средства присоединения внешних устройств различного типа и управления ими. [2]
Описанные элементы, несмотря на их сравнительно большие размеры, обладают выходной мощностью порядка 10 - 3 вт, что недостаточно для приведения в действие большинства внешних устройств. Поэтому для связи схемы управления с исполнительными механизмами изготавливают специальные выходные магнитные усилители серии БУМ, на описании которых мы не останавливаемся. [3]
Описанные элементы, несмотря на их сравнительно большие размеры, обладают выходной мощностью порядка 10 - 3 вт, что недостаточно для приведения в действие большинства внешних устройств. Поэтому для связи схемы управления с исполнительными механизмами изготавливают специальные выходные магнитные усилители серии ВУМ, на описании которых мы не останавливаемся. [4]
Классическим примером повышения производительности ЭВМ является многопрограммный режим, или мультипрограммирование. Поскольку большинство внешних устройств может работать в автономном режиме после загрузки соответствующего канала, то совмещением работы внешних устройств и процессора можно достигнуть максимальной загрузки последнего. Как только, например, программа № 1 приостанавливается для выполнения операции ввода - вывода, процессор переключается на выполнение программы № 2 и тем самым исключается его время ожидания. При организации мультипрограммирования в оперативной памяти выделяется несколько защищенных разделов, в каждом из которых может выполняться только одна программа. Соответственно между разделами памяти распределяются и ресурсы ЭВМ ( см. гл. Разделам памяти присваиваются уровни приоритетности, которые и определяют последовательность переключения программ. Этот режим работы ЭВМ не предусматривает непосредственного доступа пользователя к машине, так как в каждом из разделов проводится пакетная обработка программ и результаты расчета выдаются после обработки всего пакета. Однако за счет лучшего использования оборудования ЭВМ время ожидания решения обычно сокращается m сравнепрю с однопрограммным режимом работы. [5]
Классическим примером повышения производительности ЭВМ является многопрограммный режим, или мультипрограммирование. Поскольку большинство внешних устройств может работать в автономном режиме после загрузки соответствующего канала, то совмещением работы внешних устройств и процессора можно достигнуть максимальной загрузки последнего. Как только, например, программа № 1 приостанавливается для выполнения операции ввода - вывода, процессор переключается на выполнение программы № 2 и тем самым исключается его время ожидания. При организации мультипрограммирования в оперативной памяти выделяется несколько защищенных разделов, в каждом из которых может выполняться только одна программа. Соответственно между разделами памяти распределяются и ресурсы ЭВМ ( см. гл. Разделам памяти присваиваются уровни приоритетности, которые и определяют последовательность переключения программ. Этот режим работы ЭВМ не предусматривает непосредственного доступа пользователя к машине, так как в каждом из разделов проводится пакетная обработка программ и результаты расчета выдаются после обработки всего пакета. Однако за счет лучшего использования оборудования ЭВМ время ожидания решения обычно сек ращае-хя пэ сравнению с однопрограммным режимом работы. [6]
Выполнение операций ввода-вывода с внешними устройствами в системе ТЕДОС реализуется с помощью загружаемых ( по мере необходимости) программ управления вводом-выводом, называемых драйверами. Система ТЕДОС включает драйверы для большинства внешних устройств из номенклатуры СМ ЭВМ. При обнаружении ошибки на устройстве драйвер возвращает управление программе с выдачей сообщения об ошибке. [7]
Усовершенствование форм взаимодействия между человеком и ЭВМ в настоящее время связывается, в частности, с рационализацией средств ввода и вывода информации, особенно видеотерминалов, или дисплеев. Необходимость самых широкх исследований в этом направлении диктуется, во-первых, тем, что электромеханические узлы, применяемые в большинстве внешних устройств, не могут достичь скорости функционирования, совместимой со скоростью электронных схем центрального процессора, и это является одной из причин недостаточно интенсивной загрузки ЭВМ и невысокой эффективности ее эксплуатации. [8]
В комментариях автокод разрешает использовать и символы, не входящие в алфавит языка. Чтобы текст исходной программы вместе с комментариями можно было ввести в машину ( с использованием устройств подготовки данных), а затем отпечатать в том же виде на АЦПУ машины, мы будем использовать - кроме алфавита автокода - те символы, представление которых предусмотрено кодом ДКОИ и которые присутствуют в большинстве стандартных внешних устройств ЭВМ. [9]
Такой характер подключения внешних устройств определяется особенностями работы ЭВМ при вводе и выводе информации. Как в том, так и другом случае центральный процессор переключается для обмена информацией на очень короткий промежуток времени, по существу на один машинный такт, а его продолжительность составляет порядка 1 мкс. Время реакции человека несоизмеримо больше этой величины и то же самое относится практически ко всем внешним устройствам. Большинство внешних устройств электромеханические и, следовательно, их постоянная времени составляет от долей секунды до нескольких секунд, т.е. в несколько тысяч раз больше, чем у электронных устройств. [10]
Классическим примером повышения производительности ЭВМ является многопрограммный режим, или мультипрограммирование. Идея этого метода состоит в том, что ЭВМ настраивается на одновременное выполнение ряда задач, каждая из которых занимает часть оперативной памяти. Поскольку большинство внешних устройств может работать в автономном режиме после загрузки соответствующего канала, то совмещением работы внешних устройств и процессора можно достигнуть максимальной загрузки последнего. Как только одна из программ приостанавливается для выполнения, например, операции ввод-вывода, процессор переключается на выполнение другой программы, тем самым исключается время его ожидания. Разделам памяти присваиваются ур0в ни приоритетности, которые и определяют последовательность переключения программ. Этот режим не предполагает непосредственного доступа пользователя к ЭВМ, так как в каждом разделе памяти производится пакетная обработка программ. Однако за счет лучшего использования оборудования время ожидания решения обычно сокращается по сравнению с однопрограммным режимом. Разновидностью режима мультипрограммирования является параллельная обработка, идея которой состоит в том, что переход от одной программы к другой производится в результате естественного прерывания ( ожидания ввода-вывода) и вынужденного переключения через короткие промежутки времени, сравнимые со скоростью работы процессора. При параллельной обработке программы выполняются по очереди в короткие промежутки времени и создается впечетление их одновременного выполнения, тем более что результаты расчета выдаются пользователю по мере завершения каждой из них. [11]
Байт-мультиплексный канал предназначен для управления большим числом медленных внешних устройств и в зависимости от требований, предъявляемых внешним устройством, может работать либо в режиме расслоения по байтам ( мультиплексный режим), либо в монопольном режиме. В режиме расслоения по байтам, не выходя за пределы пропускной способности канала, работают одновременно несколько медленных устройств. В монопольном режиме в данный момент может работать только одно устройство с высокой или средней скоростью. Хотя байт-мультиплексный канал может работать в монопольном режиме, большинство небуферизованных внешних устройств, требующих монопольного режима, вызывают перегрузку и должны присоединяться к селекторному каналу. В обоих режимах данные передаются между основной памятью и байт-мультиплексным каналом со скоростью 1 байт за цикл памяти. [12]