Тематический обзор 5 страница

1. Случайное удаление страниц. Случайное удаление не является самым эффективным способом, так как оно не может дать стопроцентной гарантии, что только что удалённая страница не понадобится на следующем этапе работы. Случайное удаление осуществляется с помощью функции случайных чисел.

2. Удаление по времени пребывания в ОП. Механизм этой стратегии можно представить, как «первым вошел, первым вышел». Это значит, что страница, дольше всех находящаяся в оперативной памяти, на данном этапе будет удалена первой. Этот метод также не универсален, так как каждой странице отведено определенное время на функци­онирование, и основное неудобство заключается в том, что необходимо вести механизм учёта за длительностью пребывания страниц в ОП, что также связанно с усложнением структуры и потерей времени.

3. Удаление в связи с давностью использования. Этот метод является наиболее удачным. Механизм его таков: если страница дольше всех находится в ОП, значит, пользователь в течение долго времени не нуждался в ней, следовательно, появляется вероятность, что эта страница не понадобится и на следующем этапе.

4. Удаление по вероятности использования. Вероятность исполь­зования страницы N очень небольшая, а вероятность использования страницы M высока. В этом случае, страница N будет удалена из памяти. Этот способ не является достаточно эффективным, так как здесь всё основано на вероятности, нет никакой гарантии, что эта страница не понадобится на следующем этапе.

5. Удаление по приоритетам. Этот способ является достаточно эффективным, так как страницы удаляются по приоритетам. Каждая страница имеет свой приоритет, который устанавливается в соответствии с «важностью» программы, находящейся в определённой станице. Предположим, что в странице N находятся коды важной поль­зовательской подпрограммы, а в странице M - текстовой файл, работа с которым не является столь важной. Тогда N получает приоритет 1, а M, предположим, 9. Заметим, что необходимые, часто требующиеся страницы имеют приоритеты 1-3, менее необходимые 4-6, и практически ненужные 5-9.

3.5. Защита информации и памяти

Для повышения достоверности информации, хранимой на различных уровнях иерархии памяти, применяются дублирование, избыточное кодирование и ограничение доступа. На практике часто используют комбинированное сочетание этих способов.

Дублирование информации заключается в следующем: вся информация (или отдельные ячейки) записывается несколько раз, обычно нечетное число раз (минимум три раза). Информация считывается специальным устройством и сравнивается. Суждение о правильности передачи выносится по совпадению большинства из считанной информации методами «два из трех», «три из пяти» и так далее. Например, кодовая комбинация 01101 при трехразовой записи была частично искажена, поэтому были считаны следующие комбинации: 10101, 01110, 01001. В результате проверки каждой позиции отдельно правильной считается комбинация 01101.

Среди методов защиты от ошибок наибольшее распространение получило избыточное кодирование, позволяющее получить более высокие качественные показатели работы устройств памяти. Его основное назначение - принятие всех возможных мер для того, чтобы вероятность искажений информации была достаточно малой, несмотря на наличие сбоев в работе ЭВМ. Широко применяется метод контроля циклическим избыточным кодом.

Контроль циклическим избыточным кодом – метод, использующий вычисление контрольной суммы и служащий для определения ошибок в передаваемых данных.

Помехоустойчивое кодирование предполагает разработку корректирующих (помехоустойчивых) кодов, обнаруживающих и испра­вляющих определенного рода ошибки, а также построение и реализацию кодирующих и декодирующих устройств и программных механизмов.

В помехоустойчивых кодах, кроме информационных элементов, всегда содержится один или несколько дополнительных элементов, являющихся проверочными. Наличие в кодах избыточной информации позволяет обнаруживать и исправлять (или только обнаруживать) ошибки.

Одной из простейших форм проверки ошибок является метод контроля на четность. Его суть заключается в том, что к каждой кодовой комбинации добавляется один разряд, в который записывается единица, если число единиц в кодовой комбинации нечетное, или ноль, если четное. При декодировании подсчитывается количество единиц в кодовой комбинации. Если оно оказывается четным, то поступившая информация считается правильной, если нет, то ошибочной.

Кроме проверки по горизонтали, контроль на четность и нечетность может проводиться и по вертикали.

Преимущества контроля на четность заключаются в минимальном значении коэффициента избыточности К (для пятиэлементного кода К=0,17) и в простоте его технической реализации, а недостаток – в том, что обнаруживаются ошибки, имеющие только нечетную кратность.

Однако такая методика проверки не может обнаружить ошибки в случае двойного переброса (например, две единицы перебросились в ноль), что может привести к высокому уровню ошибок.

Двойная проверка на четность/нечетность является усоверше­нствованием одинарной проверки. В этой методике вместо бита четности в каждом символе определяется четность или нечетность целого блока символов. Проверка блока позволяет обнаруживать ошибки как внутри символа, так и между символами. Эта проверка называется также двумерным кодом проверки на четность. Она имеет значительное преимущество по сравнению с одинарной. С помощью такой перекрестной проверки может быть существенно улучшена надежность работы устройства хранения информации.

Еще одной формой проверки ошибок служит подсчет контрольных сумм. Это несложный способ, который обычно применяется вместе с проверкой на четность/нечетность. Сущность его состоит в суммировании численных значений всех ячеек блока памяти. Шестнадцать младших разрядов суммы помещаются в 16-разрядный счетчик контрольной суммы, который вместе с информацией пользователей записывается в память. При считывании выполняются такие же вычисления и сравнивается полученная контрольная сумма с записанной. Если эти суммы совпадают, подразумевается, что блок без ошибок. При этом имеется незначительная вероятность того, что в результате такой проверки ошибочный блок может быть не обнаружен.

Код Хэмминга позволяет не только обнаруживать, но и исправлять ошибки.

Код Хэмминга - метод определения и исправления ошибок при передаче данных, использующий проверочные биты и проверочную сумму.

В этом коде каждая кодовая комбинация состоит из m информа­ционных и k контрольных элементов, так, например, в семиэлементном коде Хэмминга n=7, m=4, k=3 (для всех остальных элементов существует специальная таблица). Контрольные символы 0 или 1 записываются в первый, второй и четвертый элементы кодовой комбинации, причем в первый элемент - в соответствии с контролем на четность для третьего, пятого и седьмого элементов, во второй - для третьего, шестого и седьмого элементов, и в четвертый - для пятого, шестого и седьмого элементов. В соответствии с этим правилом комбинация 1001 будет представляться в коде Хэмминга как 0011001, и в этом виде она будет записываться в ячейку памяти.

При декодировании в начале проверяются на четность первый, третий, пятый и седьмой элементы, результат проверки записывается в первый элемент контрольного числа. Далее контролируется четвертый – седьмой элементы – результат проставляется в младшем элементе контрольного числа. При правильно выполненной передаче контрольное число состоит из одних нулей, а при неправильной - из комбинации нулей и единиц, соответствующей при чтении ее справа налево номеру элемента, содержащего ошибку.

Для устранения этой ошибки необходимо изменить находящийся в этом элементе символ на обратный.

Код Хэмминга имеет существенный недостаток: при обнаружении любого числа ошибок он исправляет лишь одиночные ошибки.

Избыточность семиэлементного кода Хэмминга равна 0,43. При увеличении значности кодовых комбинаций увеличивается число проверок, но уменьшается избыточность кода.

На одном процессоре в защищенном режиме могут параллельно исполняться несколько задач. При этом использование памяти управляется механизмами сегментации и трансляции страниц. Защита памяти каждой выполняемой программы осуществляется с помощью ограничения доступа по чтению-записи. Попытки выполнения недопустимых команд, выхода за рамки отведенного про­странства памяти и разрешенной области ввода/вывода контролируются систе­мой защиты. Процессор предоставляет необходимые аппаратные средства поддержки защиты памяти, а их реальное использование зависит от операционной системы.

При страничной организации памяти для обеспечения целостности, секретности и взаимной изоляции выполняющихся программ предусматриваются различные режимы доступа к страницам, которые реализуются с помощью специальных индикаторов доступа в элементах таблиц страниц.

При сегментной организации памяти для защиты сегментов вводятся различные режимы доступа к сегментам. Из программных сегментов допускается только выборка команд и чтение констант. Запись в программные сегменты может рассматриваться как незаконная и запрещаться системой. Выборка команд из сегментов данных также может считаться незаконной и любой сегмент данных может быть защищен от обращений по записи или по чтению. При сегментной организации памяти наличие базово-граничных пар в дескрипторе таблицы дескрипторов и элементах таблицы дескрипторов пре­дотвращает возможность обращения программы пользователя к таблицам дескрипторов и страниц, с которыми она не связана.

3.6. Внешняя память

3.6.1. Классификация накопителей

Для хранения программ и данных в IBM PC-совместимых пер­сональных компьютерах используют различного рода накопители, общая емкость которых, как правило, в сотни раз превосходит емкость оперативной памяти. По отношению к компьютеру нако­пители могут быть внешними и встраиваемыми (внутренними). В первом случае такие устройства имеют собственный корпус и ис­точник питания, что экономит пространство внутри корпуса ком­пьютера и уменьшает нагрузку на его блок питания. Встраиваемые накопители крепятся в специальных мон­тажных отсеках (drive bays) и позволяют создавать компакт­ные системы, кото­рые совмещают в системном блоке все необходимые устрой­ства.

Сам накопитель можно рассматривать как совокупность носи­теля и соответствующего привода. В связи с этим различают на­копители со сменным и несменным носителями. В зависимости от типа носителя все накопители можно подразделить на нако­пители на магнитной ленте и дисковые накопители. Накопители на магнитной ленте в свою очередь бывают двух видов: накопи­тели на полудюймовых девятидорожечных лентах, работающие в старт-стопном режиме, и стриммеры, работающие в потоковом (инерционном) режиме. Накопители на магнитной ленте назы­вают также устройствами последовательного доступа, так как об­ратиться к удаленным фрагментам данных можно только после считывания менее удаленных. Накопители же на дисках, как пра­вило, являются устройствами произвольного доступа, поскольку нужные данные могут быть получены без обязательного прочтения им предшествующих.

По способу записи / чтения информации на носитель дисковые накопители можно подразделить на магнитные, оптические и маг­нитооптические. Среди дисковых накопителей можно выделить:

· накопители на флоппи-дисках;

· накопители на флоптических дисках;

· накопители на несменных жестких дисках (винчестеры);

· накопители на сменных жестких дисках;

· накопители на сменных гибких дисках, использующие эффект Бернулли;

· накопители на магнитооптических дисках;

· накопители на оптических дисках с однократной записью и многократным чтением CD-R;

· накопители на оптических дисках с многократной записью и многократным чтением CD-RW;

· накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM).

Мир накопителей со сменным носителем гораздо шире и многообразнее остальных. В последнее время появились сменные винчестеры, которые чаще всего ис­пользуются в портативных компьютерах. Такое многообразие сменных накопителей связано, видимо, с несколькими причина­ми.

Во-первых, каждый пользователь персонального компьютера знает: какова бы ни была емкость винчестера, наступит время, когда он заполнится до отказа. С другой стороны, чисто теорети­чески емкость накопителя со сменным носителем не имеет предела.

Во-вторых, довольно остро стоит проблема архивирования и резервного копирования накапливаемой инфор­мации. Исторически она решается с использованием сменных носителей.

В-третьих, часто требуется опреде­ленный уровень защиты используемых данных. Разумеется, смен­ные носители – наиболее подходящее средство для обеспечения секретности при хранении частной, служебной и иной закрытой информации. По понятным причинам, подобный способ хране­ния данных исключает необходимость в специальных системах защиты.

В-четвертых, в ряде случаев с помощью сменных носи­телей вопрос переноса нескольких единиц, десятков и даже сотен мегабайт данных решается довольно просто. Это, конечно, дале­ко не все имеющиеся причины, и при желании к ним можно добавить еще несколько.

3.6.2. Логическая структура дисков

Все винчестеры и флоппи-диски, поддерживаемые MS-DOS, за рядом исключений, имеют сходный логический формат. Под логическим форматом понимается то, что на диске резервируют­ся определенные области для хранения служебной информации, необходимой операционной системе для работы с этим устройством. Процесс создания и заполнения таких областей носит на­звание логического форматирования. Для создания логической структуры диска используются специальные программы, входя­щие обычно в состав операционной системы или существующие как независимые утилиты. Заметим, что содержимое создавае­мых областей может полностью или частично заполняться и из­меняться не только во время форматирования, но и в процессе последующей работы с данным диском.

Итак, практически каждый диск содержит следующие облас­ти: загрузочная запись, или сектор BR (Boot Record), две (одну) таблицы размещения файлов (FAT – File Allocation Table), кор­невой каталог RD (Root Directory) и область данных DA (Data Area).

Загрузочный сектор BR каждого диска занимает по определе­нию только один сектор.

Таблица размещения файлов располагается непосредственно после загрузочной записи и имеет переменный размер (разумеет­ся, в секторах). FAT используется для хранения сведений о раз­мещении файлов на диске. Заметим, что эта таблица состоит из элементов (12-, 16- или 32-битных), каждый из которых соответству­ет определенному участку дискового пространства и присвоен­ным кодом характеризует его состояние: занят, свободен или имеет дефект. В самом начале каждой таблицы FAT (первый элемент) хранится так называемый дескриптор (media descriptor), опреде­ляющий тип носителя (например, для жесткого диска – F8h). Отметим, что минимальным элементом, которым MS-DOS оперирует при работе с дисками, является не сектор, а кластер. Кластеры состоят из нескольких секторов (2, 4 и т.д.). Для дисков с магнитным носителем обычно используются две копии FAT, которые следуют одна за другой. Содержимое их полностью дуб­лируется.

Корневой каталог диска всегда занимает строго фиксирован­ное место – сразу за последней таблицей FAT. Он состоит из ограниченного числа записей, каждая из которых содержит информацию о файле или другом каталоге (подкатало­ге), а также метке диска. Все остальное место на диске занимает область данных, содержащая файлы данных или подкаталогов.

3.6.3. Флоппи-диски

До настоящего времени приводами для флоппи-дисков осна­щается большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Они используются как для архивирования и хранения небольших объ­емов информации, так и для ее переноса с одного компьютера на другой.

История гибкого магнитного (флоппи) диска началась с того момента, когда магнитный слой нанесли на основу, подобную той, что используется в магнитной ленте. Что­бы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск поместили в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он мог свободно вращаться. Первые флоппи-диски имели диаметр 8 дюймов (около 200 мм) и использовались на больших и мини-компьютерах.

Заметим, что уже на первых IBM PC использовались приводы для дисков диаметром 5,25 дюйма (133 мм), которые впервые появились в 1976 году. Первоначально на одном таком диске можно было записать всего 160 Кбайт информации, причем маг­нитный слой был нанесен только с одной стороны основы носи­теля. После того как магнитный слой стали наносить на пластиковую основу с обеих сторон, емкость носителя удвоилась. Соот­ветственно привод стал использовать уже две головки. По мере развития технологии стала увеличиваться плотность записи, поя­вились 5-дюймовые дискеты емкостью 360 Кбайт, а затем и 1,2 Мбайта.

Следующим этапом стали дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм).

Емкость этих «малюток» сначала составляла 720 Кбайт, но вско­ре достигла величины 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэто­му сам магнитный диск был спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая ото­двигается только внутри накопителя. Первый 3,5-дюймовый привод и соответствующий микрофлоппи-диск (micro floppy disk) были разработаны в 1980 году фирмой Sony. Несколь­ко позже эта система была принята в качестве стандарта такими организациями, как ISO и ANSI.

3.6.4. Сменные диски

Уже давно желанием многих пользователей является возможность размеще­ния больших объемов данных на малогабаритных носителях. Дискеты долгое время были именно такой «медленной средой» для запоминания информа­ции. Однако при работе с графикой становится заметно, что для размещения файлов на дискетах необходимо столько же времени, сколько понадобилось для их создания.

Сменный жесткий диск помог решить эту проблему. Этот носитель обычно используется для двух целей:

· периодическое сохранение данных на внешнем носителе;

· обмен информацией. Сменные жесткие диски являются надежным, бы­стрым и комфортабельным средством обмена информацией.

У сменного винчестера переносным является не только носитель информа­ции, но и фактически весь дисковод, который вынимается из своих направ­ляющих в корпусе PC. Для извлечения дисковода на передней панели имеется специальная ручка. С обратной его стороны находится адаптер, который обычно обеспечивает силовое питание и связь для приема-передачи данных.

Этот тип сменного диска не рекомендуется для частого обмена информа­цией по двум причинам:

1. Данные жесткие диски достаточно надежны, но только если они прочно установлены в корпусе. Они совсем не готовы к восприятию внешних весьма значительных воздействий, зачастую возникающих при их транспортировке.

2. Второе соображение является результатом практической работы. Если вы вынимаете один винчестер и вставляете другой, то, естественно, каж­дый раз должны записать соответствующие параметры в CMOS Setup (в случае, если речь не идет о дисках с идентичными параметрами).

Отсюда можно сделать вывод: сменные жесткие диски, главным образом, сле­дует использовать только для целей архивации данных.

3.6.5. Стриммер

Стриммер, как и сменный жесткий диск, можно приобрести в виде внутренне­го или внешнего периферийного устройства. В качестве носителя информа­ции стриммер использует магнитную ленту, которая похожа на ленту в обыч­ной аудиокассете.

Стриммеры в основном используются для архивации и резервного копирова­ния больших объемов данных на компактные носители. Недостатком является малая скорость передачи информации. Она значительно ниже, чем у винчестеров и сменных жестких дисков. Поэтому стриммеры нельзя рекомендовать для использования в других целях, кроме как для резервного копирования информации.

Имеются различные модели, причем устройства размера 3,5" почти полнос­тью вытеснили устройства размером 5,25". Емкость, конечно же, определяется и длиной носителя. У стриммера емкость может достигать значений от 40 Мбайт до 1 Гбайта. При этом применяются различные методы сжатия данных.

В качестве стандарта для стриммера выбран стандарт QIC (Quarter Ineb Car­tridge Drive Standard). Только благодаря этому стандарту стало возможным ус­танавливать различные ленты на различные приводы и достигать программ­ной совместимости при работе с ними.

3.6.6. Магнитооптические накопители

Магнитооптические накопители уже получили достаточно широкое распространение, однако не настолько широкое, как хотелось бы, из-за их соотношения цена/производительность.

Floptical – состав­ное слово, образованное от слов Floppy-диск и Optical-диск. Принцип работы этого привода ясен из названия. Floptical имеет размер 3,5" и может быть прочитан или записан на внешнем или внутреннем дисководе. Емкость таких накопителей достигает нескольких десятков мегабайт. При опти­ческом чтении дорожек запись осуществляется обычными магнитными сред­ствами, как у дискет.

Накопители Floptical не могут пробить себе «место под солнцем» по двум причинам:

· из-за предварительного оптического форматирования эти диски почти в пять раз дороже, чем дискеты;

· из-за низкой скорости вращения привода (720 об/мин) данные считы­ваются со скоростью примерно 100 Кбайт/с.

И, кроме того, альтернативные сменные накопители по соотношению цена/ емкость все еще значительно лучше.

МО-привод (Magneto-Optical– магнитооптический) представляет собой нако­питель информации, в основу которого, как ясно из названия, положен магнитный носитель с оптическим (лазерным) управлением.

Принцип устройства МО-носителя подобен CD-ROM. Но между слоем носи­теля и рефлектора нанесено дополнительное напыление, которое реагирует как на оптическое, так и на магнитное воздействие. В качестве головки запи­си/чтения служит лазер, который нагревает отдельные участки поверхности до температуры около 150°С. Благодаря этому элементы промежуточного слоя взаимодействуют друг с другом и после охлаждения намагничиваются. Этот процесс можно повторять любое количество раз, потому что поверхность и слой носителя защищены. Второй лазер предназачен для чтения информации.

Емкость МО-привода подобна CD-ROM. В зависимости от формата она может быть 128 Мбайт (3,5’’) или более 650 Мбайт (5,25’’). Время доступа равно 70 мс. Средняя скорость передачи данных может достигать 700 Кбайт/с.

Единственным недостатком МО-накопителей является их цена. Она все еще достаточно высока.

3.6.7. Накопители на гибких магнитных дисках Бернулли

В накопителях Бернулли (картриджах), которые производит фирма IOmega, применяются гибкие магнитные диски 3,5 и 5,25" объемом 150 Мбайт и более.

Принцип, положенный в основу работы накопителей, базируется на откры­тии швейцарского математика Даниила Бернулли (1700 – 1782). Закон Бернул­ли гласит, что чем выше скорость потока жидкости или газа через произволь­но выбранное сечение, тем меньше статическое давление, а при уменьшении скорости потока статическое давление возрастает. Фирма IOmega применила этот принцип при создании картриджа со сменным гибким диском. Когда гибкий диск вращается внутри карт­риджа (конструкционные требования к картриджу высоки) с большой ско­ростью (3600 об/мин), он становится псевдожестким диском.

Конструкционной особенностью накопителя Бернулли является использование пластины специального профиля (пластины Бернулли), которая располагается над гибким диском. Поток воздуха между пластиной и вращающимся гибким диском заставляет последний подниматься к пластине. Магнитные подвижные головки записи/чтения расположены в прорезях пластины. Верхнее расположение магнитных головок имеет ряд достоинств. Вращающийся диск притягивается к головке на расстояние долей микрона, но не касается ее (зазор между носителем и головкой в накопителях Бернулли меньше, чем в жестких дисках).

Среднее время доступа к данным около 18 мс. Когда скорость диска падает, он плавно отходит от магнитной головки, т. е. в принципе исключается воз­можность касания головкой поверхности диска в случае механического от­каза или отключения электропитания. Помимо высокоточного исполнения всех узлов, накопитель Бернулли должен обладать достаточной прочностью. Накопители Бернулли выпускаются как во встраиваемом в компьютер вари­анте, так и для внешнего подключения. Модель MultiDisk-150 размещается в отсеке для пятидюймового дисковода и подключается к адаптеру IDE. Для пор­тативного устройства требуется плата адаптера SCSI с внешним разъемом.

На российском рынке гибкие магнитные диски этого типа встречаются край­не редко.

3.6.8. Накопители на гибких магнитных дисках Zip

К малогабаритным устройствам резервного копирования относятся накопи­тели Zip на сменных гибких магнитных дисках, разработанные фирмой IOmega. Картридж накопителя Zip содержит гибкие магнитные диски, обес­печивающие хранение данных объемом до 100 Мбайт. Причем сам накопи­тель, использующий такой картридж, может быть внешним или встраивае­мым.

Эти устройства базируются на традиционной технологии магнитных носите­лей, но имеют более совершенную систему позиционирования головок запи­си/чтения и надежную механику привода.

Приводы Zip имеют хорошее соотношение цена/произво­дительность и превосходят по своим характеристикам все имеющиеся сегодня накопители со сменными носителями.

В накопителях Zip предусмотрена функция введения пароля, что позволит хранить конфиденциальную информацию.

4. Система ввода-вывода

Основные понятия

Устройства ввода и вывода, такие как клавиатура, мышь, монитор, принтер, жесткий диск, накопитель на гибких магнитных дисках, CD-ROM, модем и другие, принадлежат к стандартной комплектации системы, и их исполь­зование является само собой разумеющимся.

Все периферийные устройства ввода должны коммутироваться с PC таким образом, чтобы данные, вводимые пользователем, могли не только корректно поступать в компьютер, но и в дальнейшем эффективно обрабатываться. В случае вывода информация, поступающая на монитор, принтер или другие внешние периферийные устройства, должна быть предварительно обработана таким образом, чтобы соответствовать спецификации соответствующих вы­ходных устройств.

Передача информации с периферийного устройства (ПУ) в ядро ЭВМ называется операцией ввода, а передача из ядра ЭВМ в периферийное устройство - операцией вывода.

Связь устройств ЭВМ друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения - интерфейсов.

Интерфейс представляет собой совокупность физических средств сопряжения (коннекторов, разъемов), линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов, предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами. От характеристик интер­фейсов во многом зависят производительность и надежность вычислительной машины.

Время ответа – характеристика системы ввода-вывода ­– является одним из самых главных показателей производительности ЭВМ. Время ответа определяется временем, прошедшим с момента подачи запроса на ввод-вывод до момента начала передачи данных.

При разработке систем ввода-вывода должны быть решены следующие проблемы:

1. Должна быть обеспечена возможность реализации машин с переменным составом оборудования.

2. Для эффективного использования оборудования ЭВМ должны реализовываться параллельная во времени работа процессора над программой и выполнение периферийными устройствами процедур ввода-вывода.

3. Необходимо стандартизировать программирование операций ввода-вывода для обеспечения их независимости от особенностей периферийного устройства.

4. Необходимо обеспечить автоматическое распознавание и реакцию ядра ЭВМ на многообразие ситуаций, возникающих в ПУ (готовность устройства, различные неисправности и т.п.).

При конструировании ЭВМ широко применяются различные средства унификации.

Средства вычислительной техники проектируются на основе модульного принципа, который заключается в том, что отдельные устройства выполняются в виде конструктивно законченных модулей, из которых можно собирать ЭВМ в различных конфигурациях.

При обмене между ПУ и ЭВМ используются унифицированные форматы данных. Преобразование унифицированных форматов данных в индивидуальные, приспособленные для отдельных ПУ, производится в самих ПУ. Унификации также подвергают все компоненты интерфейса, а также формат и набор команд процессора для операций ввода-вывода. Унификация распространяется на семейство моделей ЭВМ.

Для обеспечения параллельной работы процессора и пери­ферийных устройств схемы управления вводом-выводом отделяют от процессора. Выполнение общих функций возлагают на общие для групп периферийного оборудования унифицированные устройства - контроллеры прямого доступа к памяти, процессоры ввода-вывода.

BIOS (Basic Input Output System) - базовая система ввода-выво­да. Содержит набор основных функций управления стандартными внешними устройствами PC.

Назначение ROM BIOS состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг, связанных с осуществлением ввода-вывода.

Дата добавления: 2015-07-08