Структура и функции системы ввода-вывода

С точки зрения системы ввода вывода любое периферийное устройство (ПУ) представляет собой генератор или потребитель квантов данных D_i, который может начинать работу под воздействием сигналов C_i от управляющих компонентов СВВ и сообщать им о своём состоянии сигналами S_i.

Простейшая реализация перечисленных функций возможна при центрально-синхронном принципе управления. Здесь синхронизация всех устройств ЭВМ осуществляется от единого центрального УУ, а все передачи данных с ПУ осуществляются через АЛУ. Все операции обработки и ввода-вывода выполняются последовательно. На время выполнения операции ввода-вывода, операции обработки прекращаются.

Улучшить производительность ЭВМ можно за счёт организации параллельного выполнения операций обработки и ввода-вывода. В этом случае реализуют асинхронный принцип управления, обеспечивающий независимость работы ПУ, ОЗУ и АЛУ.

Управление работой ПУ, формирование текущих адресов и запросов к памяти осуществляется посредством специальных схем управления (канала ввода-вывода - КВВ), взаимодействие которых с ЦП реализуется через систему прерываний и приостановок.

Приостановка - это процесс, при котором средства управления, работающие автономно от ЦП, задерживают его работу на время цикла памяти, при этом ОЗУ непосредственно занято приёмом или выдачей информации в канал ввода-вывода. В это время состояние ЦП не меняется, но выполнение команды задерживается. Сокращение времени приостановок добиваются за счёт расслоения памяти, чтобы обращаться только к части массива памяти, а не ко всему массиву.