Канальная организация

В основе этого типа организации ЭВМ лежит множественность каналов связи между устройствами и функциональная специализация узлов. Структурная схема ЭВМ с канальной организацией приведена на рис. 6.2. Помимо обычного набора устройств в состав компьютера входят устройства, называемые каналами. Канал – это специализированный процессор, осуществляющий всю работу по управлению контроллерами внешних устройств и обмену данными между основной памятью и внешними устройствами.

Все устройства разделяются по скорости работы на медленные и быстрые. Быстрые устройства подсоединяются к селекторным каналам, а медленные – к мультиплексным. Устройство, подключенное через селекторный канал получает монопольный доступ к каналу на всё время выполнения операции обмена данными. Мультиплексный канал разделяется между несколькими устройствами, при этом возможен обмен данными с несколькими устройствами одновременно. Для управления очередностью доступа используют контроллер оперативной памяти. При такой системе организации процессор практически полностью освобождается от работы по обеспечению ввода-вывода. Управление контроллерами внешних устройств (ВУ) берет на себя канал. Наличие нескольких путей передачи данных повышает скорость обмена, что ведет к возрастанию общей производительности системы.

В современных архитектурах ЭВМ примером канала является контроллер прямого доступа к памяти (DMA-direct memory access). Благодаря ему процессор разгружается от организации передачи данных между двумя устройствами. В эффективности работы DMA можно убедиться, сравнив скорость передачи данных между жесткими дисками в режимах UDMA и PIO (programs input-output). Скорость передачи данных с включенным контроллером прямого доступа в 10-20 раз выше, чем при программной передаче данных посредством процессора.

Рис. 6.2. Структура ЭВМ с канальной организацией

Примером машин с канальной организацией является семейство IBM -360/370.

Дата добавления: 2014-01-11