Способы организация аппаратных средств эвм

В зависимости от способов связи устройств ЭВМ различают следующие типы организации.

1) Эвм с непосредственными связями

ЦП – центральный процессор

ОП – оперативная память

ВУ - внешнее устройство

ВУ1

ЦП

Каждое устройство может связываться с любым другим. Этот способ применялся в двух первых поколениях машин, но с возрастанием числа устройств машины такую организацию становится очень сложно реализовать из-за огромного числа связей.

2) Эвм с канальной организацией

Центральным элементом машины является память ОП, которая хранит программы центрального процессора и каждого из каналов, являющихся сопроцессорами ввода-вывода, работающими параллельно с центральным процессором по собственной программе.

Различают каналы:

Селекторный - управляет только одним устройством и применяется для подключения быстрых устройств; Мультиплексный - управляет несколькими более медленными внешними устройствами.

При данной организации количество связей все еще велико. Большая специализация процессоров различного типа затрудняет их интегральное исполнение. Такая организация применялась в машинах третьего и частично четвертого поколений.

3)Шинная организация

ВУ ВУ

ВУ ВУ

Контроллер 1 Контроллер N

ШИНА ПАМЯТИ

ШИНА ВВОДА\ВЫВОДА

Память ЦП

Шина ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ(пдп)

Контроллер ПДП ВУ

ВУ

Используются различные адресные пространства для обращения к памяти и устройствам ввода -вывода. Это требует выделения специальной группы команд ввода- вывода в системе команд процессора.

ADD AX, 100 ; 100 - адрес ячейки памяти

IN AX, 100 ; 100 - номер внешнего устройства

Шина прямого доступа к памяти (ПДП) используется для связи ВУ и памяти без участия процессора.

4)Организация с общей шиной (Unibus)

ВУ ВУ ВУ

Здесь через МЛТП обозначен мультиплексор, К1- К3 - контроллеры ВУ, Арбитр - аппаратная система приоритетов, разрешающая конфликты при одновременном обращении к Общей шине.

Используется единое адресное пространство ячеек памяти и внешних устройств. Следовательно, все команды обработки данных процессора могут быть применены и к регистрам внешних устройств. Общая шина является «узким местом» и снижает производительность и надежность машины.