Назначение каналов ввода-вывода и организация управления ими в операционной системе

Каналом ввода-вывода называют специальное устройство, ча­сто имеющее специализированный процессор и работающее по особой программе, предназначенное для обслуживания внешних устройств и выполнения операций ввода-вывода.

При необходимости выполнить операцию ввода-вывода цен­тральный процессор должен подготовить в ОП область данных и про­грамму для канала, после чего запустить канал в работу. Канал бу­дет осуществлять ввод-вывод самостоятельно, получая доступ к ОП напрямую (методом прямого доступа к памяти, ПДП). Центральный процессор в это время может выполнять другую программу.

По завершении операции ввода-вывода канал выдаст централь­ному процессору сигнал (прерывание) и сообщит о результатах вы­полнения операции (нормальное окончание, либо окончание по какой-либо ошибке).

Истинное значение каналов состоит в том, что они позволяют значительно увеличить параллелизм работы аппаратуры компьюте­ра и освобождают процессор от подавляющей части нагрузки, свя­занной с управлением вводом-выводом.

Для высокоскоростного обмена данными между внешними ус­тройствами и основной памятью используется селекторный канал. Селекторные каналы имеют только по одному подканалу и могут обслуживать в каждый момент времени только одно устройство.

Мультиплексные каналы имеют много подканалов; они могут ра­ботать сразу с многими потоками данных в режиме чередования. Байт-мультиплексный канал обеспечивает режим чередования бай­тов при одновременном обслуживании ряда таких медленных внеш­них устройств, как терминалы, перфокарточные устройства ввода-вывода, принтеры, а также низкоскоростные линии передачи дан­ных. Блок-мультиплексный канал при обменах в режиме чередова­ния блоков может обслуживать несколько таких высокоскоростных устройств, как лазерные принтеры и дисковые накопители.