Сравнительные характеристики зу.

1. Только п/п ЗУ имеют малое время доступа, составляющее до 50 нс на чтение/запись одного слова данных, однако удельная стоимость хранения данных велика и составляет 0,5 – 2 $/Мб

2. Остальные виды ЗУ обеспечивают низкую удельную стоимость хранения данных 0,15$/Мб и ниже, но имеют обычно большое время доступа к данным.

Многоуровневая организация памяти.

1. Память должна обеспечивать емкость, соответствующую области применения компьютера, то есть классу реализуемых задач.

2. Быстродействие, достаточное для обеспечения работы процессора и устройств ввода/вывода.

3. Минимальную стоимость.

10-100

Гб ……………..

Память

Ядро компьютера

Процессор

СОЗУ<2Мб

ОП<128Мб

УВВ

Архивная память

Команды ввода/вывода

Максимальное быстродействие имеют СОЗУ, обеспечивающие обращение к ячейке за время около 1 нс, при малой емкости ЗУ. ОП обеспечивает произвольную выборку и запись слов. Имеет значение емкость и время чтения записи в десятки нс. Максимальную емкость имеют ВУ и обеспечивающие минимальную удельную стоимость хранения данных. Все программы и данные читаются из внешней памяти сегментами и загружаются в ОП, после чего становятся доступными для процессорной обработки.

Архивная память состоит из «томов», размещаемых вне компьютера и устанавливаемых на внешние носители человеком.

Доступ к данным, хранимым в накопителях и в УВ/В производится сегментами и инициируется одними и теми же командами ввода/вывода, поэтому все накопители и все устройства ввода/вывода относятся к классу ВУ. (периферийных устройств)

Процессор, СОЗУ и ОП образуют ядро компьютера, обеспечивая требуемую скорость вычислений.

1.5. Организация ввода/вывода данных.

К операциям ввода/вывода относятся все операции, управляющие работой ВУ и обеспечивающие передачу данных между ВУ и ОП.

Операции в/в распространяются и на внешние ЗУ и на устройства в/в и образуют один класс внешних (периферийных) устройств компьютера.

Все ВУ подключаются к интерфейсам В/В:

Интерфейс ввода/вывода

К₁

ВУ₁

К_к

ВУ_к

Каждый контроллер выполняет две основные функции:

1. Преобразует стандартную последовательность сигналов интерфейса в последовательность сигналов, обеспечивающих управление работой ВУ.

2. Контроллер управляет работой устройства с целью доступа и передачи затребованных данных.

Количество типов контроллеров соответствует количеству типов ВУ. Тип контроллера также зависит от типа интерфейса.

Организация ввода/вывода с программно управляемым интерфейсом.

Структура ввода/вывода:

Процессор

РК

Код операции АдресВУ

Слово данных

К

ВУ

К

ВУ

ПУИ

РК – регистр команд, содержащий код операции (КО) в/в и адрес ВУ.

СД – слово данных, пересылаемое специальными операциями в/в между контроллером ВУ и регистром СД.

При поступлении в РК операции в/в выполняются следующие действия:

1. КО и АВУ посылаются процессором в ПУИ.

2. Все контроллеры сравнивают свои адреса с адресом ВУ. Контроллер, адрес которого совпал, принимает КО и инициирует работу ВУ.

3. При вводе данных СД передается по ПУИ в процессор, а при выводе из процессора в контроллер, после чего команда ввод/вывод считается выполненной.