ЭҳМ нинг қисқача ривожланиш тарихи

Канал ташкилий ЭҲМ ларни фаолият принциплари
Канал тушунчаси. Мазкур турда ташкил этилган ЭХМ нинг асосида қурилмалар орасидаи кўплаб алоқа каналларда ва тугунлар функционал ихтисослашувидир. Каналли ташкил этилган ЭХМ нинг оддийлаштирилган схемаси қуйидаги расм 4 да келтирилган. Каналли ЭХМ схемасини ва шинали ташкил этган ЭХМ лар схемаларини солиштириб кўрамиз. Барча фон-нейман ЭХМ лари бир-бирига жуда ўхшашдир ва марказий просессор функцияси алгоритми юқорида баён этилган деярли фарқ қилмайди.
Таниш бўлмиш қурилмалар йиғиндисидан ташқари (марказий просессор, хотира, кириш-чиқиш қурилмаси) каналли ташкил этган V таркибига каналлар деб номланувчи қурилмалар киради.

Канал - бу ихтисослашган процессор бўлиб, ташқи қурилмалар назоратларини барча бошқариш ишларини амалга оширади ва асосий хотира ва ташқи қурилмалар орасида маълумотларни алмашади. қурилмалар ўзига хос тезликлари бўйича гурухланади ва тегишли каналга уланади.

“Тез” қурилмалар (масалан, магнит дискли жамловчилар) селлектор каналларига уланади. Мазкур қурилма селлекторли канални маълумотлар алмашиниш жараёнинг хамма вақтига монопол фойдаланишга олади. “Охиста” қурилмалар мутиплекс каналига уланади. Мултиплекс канал ўз навбатида бир нечта қурилмаларга бўлинади (мутиплексланади), бунда бир нечта қурилмалар билан бир вақтнинг ўзида малумат алмашиш мумкин.
Оператив хотирага кириш имконияти хам марказий просессор хам каналлардан бирини олиши мумкин. Кириш имконияти навбатини бошқариш учун оператив хотира назоратчиси мавжуд. У кириш имкониятини устивор йўналишини оператив хотирага бир вақтнинг ўзида бир нечта қурилмалар мурожат қилганда анқлайди. Энг кам устиворликни марказий просессор эгаллайди, каналлар ичида катта устиворликка охиста каналлар эга. Шундай қилиб устиворлик хотирага мурожат қилувчилар частотасга тескари пропорсионал. ЭХМ ни сезиларли даражада мураккаблашуви эвазига кириш-чиқиш архитектураси оддийлашади. Айрим тушунчалар орасидаги алоқа учбурчакни эслатадиган схема орқали амалга ошади (расм 7). Малумотлар алмашиш жараёнини соддалаштириб боради. Малумотлар алмашиш жараёнини соддалаштириб боради.
Канал ўз мохиятига кўра хотирага тўғри кириш имкониятига эга ва хотирага тўғри кириш имкониятига эга ихтисослашган “интелектуал” назорачидир. Маълумотларни алмашинишини тезлашда бир нечта алмашиниш трактлари амалга оширилган (протцессор - асосий хотира ва каналлар - асосий хотира). Канал ўз холати хақида процессорга узилишлар тарзида хабар бериши мумкин. Ташқи қурилмаларнинг барча назоратчилари “ўз” каналларига стандарт интерфейс ёрдамида уланади, интерфейснинг стандарт протоколи эвазига сақланиб қолади, бунда қурилманинг хоссалари асосида гурухлаш имконияти хосил бўлади. Командаларни киритиш натижалари (ихтисослшган кириш-чиқиш просессорлари) алмашиниш жараёнларини катта стандартизасияси ва соддалашуви бўлиб ҳисобланади. Бошқа тарафдан, бир қатор чекланишлар хам киритилади. Масалан, фақат бир схема сақланиб қолади, у эса тўғри кириш имкониятига эга схемани эслатади, ва ахборот алмашинуви просесор ва канал орқали амалга ошиб узилишлар орқали амалга ошади.
Каналли командалар.Канал ихтисослашган бўлсада лекин просессордир ва ўзининг канал вазифасини ўтайди. У канал командаларидан иборат бўлиб, оператив хотирада сақланади. Канал дастури узинлиги ихтиёрийдир, канал дастурининг охирги командаси якунланиш белгисини ўз ичига олади. Канал дастурини тайёрлаш ва оператив хотирага юкланишини опера ц ион тизим амалга оширади. Канал дастури тайёрланиб бўлгандан кейин, унинг бошланиш адреси белгиланган хотира уясида жойлашади ва у канал адреси сўзи CAW (Canal Adress Word) билан номланади.
Каналларни бошқариш учун процессор фақат бир нечта командаларга эга. Малумотлар алмашиниш жараёни марказий процессор томонидан бошланиб, “Киришни бошлаш - чиқиш SIO M,N ( Start Input-Output) командалари ёрдамида бўлади. Команда жараёнлари М-канал номери ва N -канал қурилмасидаги номери бўлиб ҳисобланади. Алмашинишни бошлаш командасини бериб, просессор алмашиш жараёнига эътибор бермай ўз дастурини бажаришни давом эттираверади. Марказий просессор канал холатини кириш-чиқишини сўраш – TIO (Test Input-Output) командалари орқали канал холатини текшириши мумкин.
SIO M,N командасини барча каналларга тарқатилади лекин уни фақат M канал қабул қилади. Агарда канал банд бўлса, у ўз регистрларига мос холатни ўрнатади ва процессор ТIO командаси билан канал дастур амалга оширилганлигини аниқлаш мумкин. Агар канал бўш бўлса у қуйидагиларни бажаради. Биринчидан CAW оператив хотирадан ўз регистрига танлаб олади, иккинчидан унга уланган қурилмаларга SIO командасини беради. Кириш-чиқиш SIO M,H бошлаш командаси барча қурилмаларга узатилади, лекин уни фақат N қурилмаси қабул қилади. Агарда канал банд бўлса у ўз регитрига мос холатни ўрнатади ва просессор TIO командаси билан канал дастури амалга ошмаганлигини аниқлаш мумкин. Агар канал бўш бўлса ва маълумотлар алмашишга тайёр бўлса, у интерфейсда кутиш сигналини ўрнатади. Барча кейинги алмашиниш жараёни ташқи қурилма ташаббуси билан давом этади. Кутиш сигналини олгандан кейин, канал CAW адресидан канал командасини танлайди ва уни ташқи қурилма назоратчисига узатади ва бу жойда у бажарилади.
Канал командалари тайёрловчи ёки маълумот алмашувчи командалар бўлиши мумкин. Тайёрловчи командалар ташқи қурилмаларнинг иш режимини белгилайди, қидирув жараёнларини амалга оширади.
Алмашинув командалари жараёнлар кодларига, ва оператив хотира адресларига эга. Алмашинув асинхрон схема бўйича ташқи қурилма ташаббусига биноан амалга ошади. Маълумотлар хотирадан олинади ва тўғридан-тўғри унга жойлаштирилади. Команда бажарилгач канал бажарилган командада якунланиш белгисини текширади. Агарда бу охирги команда бўлмаса CAW адреси ўзгаради ва навбатдаги команда танланади. Команда охирги бўлган тақдирда канал узулишли сигналлари ёрдамида протцессор “эътиборини ўзига жалб қилади”. Узилишли сигналлардан қайта ишловчи ишга туширилади, у эса жараён тизимининг бир қисми бўлиб хисобланади. Узилишларни қайта ишловчиси алмашинишни якунловчи жараённи бажаради (канал дастури якунлангунича).
Канал узлукли сигналларни канал дастури тугагунча кутилмаган вазиятларда генерациялаши мумкин. Бу вазиятда жараён тизими канал регистрлари холатига сўров беради ва нима бўлганини хамда хосил бўлган вазиятда қандай йўл тутишни белгилайди.