Основные типы каналов ввода-вывода

Способ организации взаимодействия периферийного устройства с каналом определяется соотношением быстродействия оперативной памяти и периферийного устройства. По этому признаку периферийные устройства можно классифицировать на две группы: быстродействующие (ЗУ на дисках) - со скоростью обмена информацией 100 Кбайт/с - 100 Мбайт/с, и медленнодействующие (принтеры) - со скоростью от десятков байт до десятков килобайт в секунду. Оперативная память может выдавать и принимать данные со скоростью 1 - 100 Мбайт/с в зависимости от типа микросхем памяти и архитектуры ОЗУ.

В зависимости от соотношения быстродействия памяти и периферийных устройств в каналах ввода-вывода может быть реализован один из двух режимов работы - монопольный или мультиплексный.

Монопольный режим

После установления связи между каналом и периферийным устройством последнее занимает канал на все время, пока полностью не завершится инициированная процессором канальная программа работы с данным устройством и не будут произведены все пре­дусмотренные этой программой передачи данных между памятью и устройством.

На все время выполнения данной канальной программы канал недоступен другим периферийным устройствам.

Канал, работающий в монопольном режиме, называют селекторным. При работе с селекторным каналом периферийное устройство после запуска операции остается связанным с каналом до ее завершения. Запросы на обслуживание от других устройств и команды запуска новых операций ввода-вывода от процессора в это время игнорируются.

Селекторные каналы применяются при работе с быстрыми устройствами ввода-вывода.

Мультиплексный режим (режим разделения времени)

В таком режиме несколько периферийных устройств разделяют во времени канал ввода-вывода. При этом каждое из параллельно работающих устройств связывается с каналом на короткие промежутки времени только после того, как оно подготовлено к приему или выдаче очередной порции информации.

Промежуток времени, в течение которого происходит передача информации между каналом и периферийным устройством, называется сеансом связи. Сеансы связи различных ПУ чередуются между собой. Во время сеанса связи одного из устройств с каналом другие устройства могут выполнять работу, не требующую использования средств канала.

Канал, осуществляющий мультиплексирование периферийных устройств, называют мультиплексным.

Мультиплексный канал одновременно обслуживает несколько параллельно работающих устройств, попеременно организуя с ними сеансы связи для приема или передачи небольших порций информации (от одного до нескольких сотен байт).

Мультиплексные каналы применяются при работе с медленными устройствами ввода-вывода: принтерами, датчиками и регуляторами телемеханических систем и т.п.