Cтраница 4
Высокие скорости передачи данных обусловлены природой визуальной и акустической информации. Человеческий глаз и ухо способны обрабатывать за секунду огромные объемы данных, поэтому им необходимо поставлять информацию с той скоростью, которая обеспечит приемлемый уровень качества восприятия. Скорости передачи данных некоторых цифровых источников мультимедиа и некоторых распространенных устройств приведены в табл. 7.1. ( Обратите внимание, что 1 Мбит / с - это 10е бит / с, но 1 Гбайт - это 230 байт. Следует обратить внимание на высокую скорость передачи данных, требующуюся для мультимедиа, необходимость сжатия данных и на большие объемы, занимаемые данными. Например, несжатый 2-часовой фильм в формате HDTV ( High Definition Television - телевидение высокой четкости) занимает 570 Гбайт. Видеосерверу, хранящему 1000 таких фильмов, нужно 570 Тбайт дискового пространства, что совсем нетривиально с точки зрения современных стандартов. Также следует отметить, что при таких скоростях современная аппаратура не способна обходиться без сжатия данных. [46]
Канал может управлять операциями нескольких устройств. Каналы классифицируют в зависимости от режимов работы, которые они поддерживают. Селекторный канал работает только в монопольном режиме, когда устройство ввода-вывода монополизирует канал для передачи порфш информации обычно в объеме одного или нескольких блоков данных. Другие устройства могут связываться с ЦП через этот канал только после того, как данная порция информации будет передана. Обычно с ЦП через селекторные каналы связываются такие устройства ввода-вывода с высокой скоростью передачи данных, как магнитные ленты, диски или барабаны. [47]
Обмен информацией между ВУ и процессором организуется в рамках программы, выполняемой процессором, с помощью команд ввода-вывода, которые служат для инициирования работы ВУ, проверки готовности ВУ к приему-выдаче данных и передачи данных - слов информации. Ввод-вывод информации на основе программы, управляющей работой ВУ и передачей данных, называется программным обменом данными. При программном обмене В У выполняет пассивную функцию источника - приемника информации, состояние которого контролируется и изменяется с помощью программы. За счет этого устройство управления ВУ становится максимально простым и уменьшается стоимость системы ввода-вывода, что крайне существенно для мини - ЭВМ. Однако при программном обмене команда ввода-вывода инициирует передачу только одного слова информации, и процессор работает в темпе ВУ, которые обычно имеют невысокое быстродействие, а это приводит к большим потерям процессорного времени. Чтобы избежать простоев процессора, используется режим ввода-вывода по прерыванию, при котором сигнал прерывания, формируемый в момент готовности ВУ к приему - передаче слова информации, переключает процессор на выполнение программы ввода-вывода, по окончании которой обработка данных продолжается до следующего сигнала прерывания. Однако режим ввода-вывода по прерыванию не обеспечивает высокой скорости передачи данных, поскольку передача одного слова программируется несколькими командами. Поэтому такой режим приемлем лишь для передачи небольших объемов информации. [48]
Скорость передачи данных обычно определяют в бодах или битах в секунду. Термин бод появился в телеграфии и соответствует интервалу времени, за который передается единица информации. Если данные передаются последовательно, то одному боду действительно соответствует один бит. Однако если данные передаются параллельно, то одному боду могут соответствовать несколько битов. Например, если одновременно передаются два бита, скорости передачи 1200 бод соответствует скорость 2400 бит / с. Таким образом, поток данных разбивает ся на несколько передаваемых одновременно ( параллельно) пото ков, что позволяет при сравнительно низкой скорости в бодах получить высокую скорость передачи данных в битах в секунду. Раздельно передаваемые данные снова объединяются на приемном конце. [49]