Канал вводу-виводу (англ. IOC - input-output channel) — один з базових пристроїв обчислювальної системи (разом з процесором та оперативною пам'яттю), що забезпечує керування периферійними пристроями та інформаційний обмін між ними та пам'яттю комп'ютера. Застосовуються в мейнфреймах. Керування каналом здійснюється за допомогою окремих інструкцій процесора, а керування пристроями здійснює канал — через власні канальні програми, які складаються з послідовності спеціальних командних слів каналу (англ. Channel Command Word, CCW).
Історія
Вперше канальний ввід-вивід було застосовано 1957-го року у ламповому комп'ютері IBM 709, а саме у пристрої «Синхронізатор даних IBM 766», що був першим контролером каналу. Транзисторний аналог цієї машини, а саме IBM 7090,, мав два або більше канали (пристрій IBM 7607), а також канальний мультиплексор (IBM 7606), який міг забезпечувати роботу до восьми каналів.
У мейнфреймах серії (IBM System/360) і ранніх (System/370) селекторні і мультиплексні канали являли собою громіздкі і дорогі процесорні блоки. Прикладами є IBM 2860 (від одного до трьох селекторних каналів на блок), IBM 2870 (один байт-мультиплексний канал і опційно один селекторний підканал), і IBM 2880 (один або два блок-мультиплексних канали).
У комп'ютерах NeXT також використовувалися контролери каналів, виконані у вигляді інтегральної схеми.
Призначення каналів
Канал вводу-виводу — самостійний в логічному відношенні пристрій і, фактично, може розглядатись як спеціалізований і вбудований в ЕОМ процесор. В сучасних машинах канали називають периферійними процесорами або .
Окрім передачі даних канали забезпечують буферизацію даних, збереження окремих значень стану периферійних пристроїв, виправлення окремих помилок передачі даних, що виникають в периферійних пристроях, інформують центральний процесор (через механізм переривань вводу-виводу) про зміну станів пристроїв вводу-виводу.
Види каналів
За способом буферизації даних канали поділяються на:
- — для обслуговування повільних периферійних пристроїв (наприклад, пристроїв друку) з поперемінним підключенням до декількох пристроїв для передачі невеликих блоків даних (для окремих пристроїв — від 1-го байту).
- — для обслуговування швидких периферійних пристроїв з вбудованим буфером (наприклад, накопичувачів на твердих дисках) з підключенням до окремого пристрою для передачі відносно великих блоків даних (в залежності від типу пристроїв — до декількох кілобайт).
- — аналогічний селекторному каналу, але забезпечує одночасне обслуговування декількох пристроїв шляхом поперемінного підключення як байт-мультиплексний канал.
Програмування каналів
Командне Слово Каналу
Командне Слово Каналу (англ. Channel Command Word, CCW) — інструкція керування каналу вводу-виводу. Логічно пов'язана послідовність CCW складала канальну програму, яку канал починав виконувати для зовнішнього пристрою з метою здійснення операцій читання/запису даних або керування пристроєм.
Виконання канальної програми розпочиналось в результаті виконання процесором привілейованої інструкції SIO (англ. Start Input-Output; Розпочати Ввід-Вивід), яка містила номер каналу та пристрою для вводу-виводу. Після отримання SIO канал розпочинав виконання власної канальної програми, адреса якої визначалась спеціальною змінною (англ. Channel Address Word; Адресне Слово Каналу), що містилась в ОП за фіксованою адресою.
В (IBM System/360), (IBM System/370) Командне Слово Каналу мало довжину 64 біти і включало 8 біт з кодом інструкції, 24 біти з адресою блоку даних, 16 біт довжини блоку даних. В окремих моделях каналів підтримувалась спеціальна інструкція переходу в канальній програмі.
Адресне Слово Каналу
Адресне Слово Каналу (англ. Channel address word, CAW) міститься в ОП за фіксованою адресою (на ранніх платформах — 0х48), визначає адресу канальної програми і встановлюється перед виконанням операції SIO (англ. Start Input-Output).
Слово Стану Каналу
Слово Стану Каналу (англ. Channel status word, CSW) записується в ОП за фіксованою адресою (на ранніх платформах — 0х40) в результаті переривання вводу-виводу. Містить адресу пристрою, від якого надійшло переривання та іншу інформацію.
Див. також
- Program status word, PSW (Слово Стану Програми)
Джерела
- (англ.). IBM. Архів оригіналу за 13 квітня 2018. Процитовано 22 січня 2014.
- (англ.). IBM. 30 грудня 1958. Архів оригіналу за 20 серпня 2018. Процитовано 22 січня 2014.
<ref>
з назвою "райков", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.Посилання
- Channel Command Word [ 2 лютого 2014 у Wayback Machine.] (англ.)
- Systems Reference Library // IBM System/360 Principles Of Operation [ 2 квітня 2013 у Wayback Machine.] (англ.)
Джерела
- Райков Л.Д. Принципы работы системы ИБМ/370 — М:. Мир, 1975, 576 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kanal vvodu vivodu angl IOC input output channel odin z bazovih pristroyiv obchislyuvalnoyi sistemi razom z procesorom ta operativnoyu pam yattyu sho zabezpechuye keruvannya periferijnimi pristroyami ta informacijnij obmin mizh nimi ta pam yattyu komp yutera Zastosovuyutsya v mejnfrejmah Keruvannya kanalom zdijsnyuyetsya za dopomogoyu okremih instrukcij procesora a keruvannya pristroyami zdijsnyuye kanal cherez vlasni kanalni programi yaki skladayutsya z poslidovnosti specialnih komandnih sliv kanalu angl Channel Command Word CCW Kanal vvodu vivodu yak strukturnij element EOM PVV pristrij vvodu vivodu IstoriyaVpershe kanalnij vvid vivid bulo zastosovano 1957 go roku u lampovomu komp yuteri IBM 709 a same u pristroyi Sinhronizator danih IBM 766 sho buv pershim kontrolerom kanalu Tranzistornij analog ciyeyi mashini a same IBM 7090 mav dva abo bilshe kanali pristrij IBM 7607 a takozh kanalnij multipleksor IBM 7606 yakij mig zabezpechuvati robotu do vosmi kanaliv U mejnfrejmah seriyi IBM System 360 i rannih System 370 selektorni i multipleksni kanali yavlyali soboyu gromizdki i dorogi procesorni bloki Prikladami ye IBM 2860 vid odnogo do troh selektornih kanaliv na blok IBM 2870 odin bajt multipleksnij kanal i opcijno odin selektornij pidkanal i IBM 2880 odin abo dva blok multipleksnih kanali U komp yuterah NeXT takozh vikoristovuvalisya kontroleri kanaliv vikonani u viglyadi integralnoyi shemi Priznachennya kanalivKanal vvodu vivodu samostijnij v logichnomu vidnoshenni pristrij i faktichno mozhe rozglyadatis yak specializovanij i vbudovanij v EOM procesor V suchasnih mashinah kanali nazivayut periferijnimi procesorami abo Okrim peredachi danih kanali zabezpechuyut buferizaciyu danih zberezhennya okremih znachen stanu periferijnih pristroyiv vipravlennya okremih pomilok peredachi danih sho vinikayut v periferijnih pristroyah informuyut centralnij procesor cherez mehanizm pererivan vvodu vivodu pro zminu staniv pristroyiv vvodu vivodu Vidi kanalivZa sposobom buferizaciyi danih kanali podilyayutsya na dlya obslugovuvannya povilnih periferijnih pristroyiv napriklad pristroyiv druku z popereminnim pidklyuchennyam do dekilkoh pristroyiv dlya peredachi nevelikih blokiv danih dlya okremih pristroyiv vid 1 go bajtu dlya obslugovuvannya shvidkih periferijnih pristroyiv z vbudovanim buferom napriklad nakopichuvachiv na tverdih diskah z pidklyuchennyam do okremogo pristroyu dlya peredachi vidnosno velikih blokiv danih v zalezhnosti vid tipu pristroyiv do dekilkoh kilobajt analogichnij selektornomu kanalu ale zabezpechuye odnochasne obslugovuvannya dekilkoh pristroyiv shlyahom popereminnogo pidklyuchennya yak bajt multipleksnij kanal Programuvannya kanalivKomandne Slovo Kanalu Komandne Slovo Kanalu angl Channel Command Word CCW instrukciya keruvannya kanalu vvodu vivodu Logichno pov yazana poslidovnist CCW skladala kanalnu programu yaku kanal pochinav vikonuvati dlya zovnishnogo pristroyu z metoyu zdijsnennya operacij chitannya zapisu danih abo keruvannya pristroyem Vikonannya kanalnoyi programi rozpochinalos v rezultati vikonannya procesorom privilejovanoyi instrukciyi SIO angl Start Input Output Rozpochati Vvid Vivid yaka mistila nomer kanalu ta pristroyu dlya vvodu vivodu Pislya otrimannya SIO kanal rozpochinav vikonannya vlasnoyi kanalnoyi programi adresa yakoyi viznachalas specialnoyu zminnoyu angl Channel Address Word Adresne Slovo Kanalu sho mistilas v OP za fiksovanoyu adresoyu V IBM System 360 IBM System 370 Komandne Slovo Kanalu malo dovzhinu 64 biti i vklyuchalo 8 bit z kodom instrukciyi 24 biti z adresoyu bloku danih 16 bit dovzhini bloku danih V okremih modelyah kanaliv pidtrimuvalas specialna instrukciya perehodu v kanalnij programi Adresne Slovo Kanalu Adresne Slovo Kanalu angl Channel address word CAW mistitsya v OP za fiksovanoyu adresoyu na rannih platformah 0h48 viznachaye adresu kanalnoyi programi i vstanovlyuyetsya pered vikonannyam operaciyi SIO angl Start Input Output Slovo Stanu Kanalu Slovo Stanu Kanalu angl Channel status word CSW zapisuyetsya v OP za fiksovanoyu adresoyu na rannih platformah 0h40 v rezultati pererivannya vvodu vivodu Mistit adresu pristroyu vid yakogo nadijshlo pererivannya ta inshu informaciyu Div takozhProgram status word PSW Slovo Stanu Programi Dzherela angl IBM Arhiv originalu za 13 kvitnya 2018 Procitovano 22 sichnya 2014 angl IBM 30 grudnya 1958 Arhiv originalu za 20 serpnya 2018 Procitovano 22 sichnya 2014 Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu rajkov viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti PosilannyaChannel Command Word 2 lyutogo 2014 u Wayback Machine angl Systems Reference Library IBM System 360 Principles Of Operation 2 kvitnya 2013 u Wayback Machine angl DzherelaRajkov L D Principy raboty sistemy IBM 370 M Mir 1975 576 s