Системный интерфейс


Рассматривая ЭВМ как класс устройств мы пришли к такому выводу что наша ЭВМ изначально содержит помимо той упрощенной схемы которую мы рассматривали раньше еще некие дополнительные устройства. Первоначально схема была следующей

Имеется устройство обработки данных(УОД) или процессор. Процессор обращается к основной памяти которая представляется в виде ОЗУ или ПЗУ или программируемого ЗУ, неважно, главное что эти устройство имеет линейную организацию памяти. Основная память это с точки зрения архитектуры та память где хранятся команды и данные для устройства обработки данных а ОЗУ это как бы узел этой памяти. Нам потребуется класс устройств называемых периферийные устройства которые позволяют нам подготовить программу и данные необходимые для работы процессора. ПУ являются интерфейсом между ОП и теми объектами для которого предназначены те данные которые получились в результате счета. ПУ в свою очередь разделяются на 2 части:

1. Внешние запоминающие устройства(ВЗУ)-служат для долговременного хранения программ и данных

2. Устройства ввода-вывода(УВВ)-служат для связи человека и управляемого объекта с вычислительным устройством

Основой для обработки данных является ОП и УОД. Это машина Тьюринга. Но на ленту машины Тьюринга надо что-то записать а потом данные как-то прочитать. Причитать мы не умеем непосредственно из памяти и записывать туда мы тоже не умеем(у нас нет магнитных органов или электрических органов которые позволяют туда что-то записать с такой точностью ). Поэтому к совокупности ОП и УОД добавляются ПУ. Причем внешним интерфейсом являются устройства ввода-вывода. Поэтому под ЭВМ будем понимать следующую схему:

Рис 1(полностью)

Возникают следующие проблемы: это устройство универсально-моделирующее называемое ЭВМ мы его декомпозировали на 3 части, в результате которой у нас есть связи разнородных объектов и ясно что в результате декомпозиции архитектурной мы должны сказать об интерфейсе то есть как нам подключать эти устройства. Понятно что для каждого типа устройств можно было разработать различные схемы такого рода связи. Хотелось бы это каким-то образом унифицировать чтобы была некая взаимозаменяемость. Неважно каковы характеристики ВЗУ и какова его модель, важно что он вставляется в соответствующий разъем или подключается к соотвестствующей ЭВМ независимо от того кем изготовлен когда изготовлен как изготовлен. Это хорошее архитектурное решение к которому надо стремиться. Исходя из таких предсавлений нам необходимо унифицировать интерфейс и это унифицирование осуществляется на различных уровнях по разному. Есть унифицированные интерфейсы для взаимосвязи ПУ-ОП-УОД котороые называются системными интерфейсами а есть унифицированные интерфейсы для подключения ВЗУ и УВВ называемые интерфейсы ПУ.

Почему мы подключили ПУ к ОП? К УОД мы ПУ подключить не можем потому что процессор работает только с ОП (потому что процессор не знает ничего кроме ячеек ввода). Значит УОД может каким-то образом и будет работать с ПУ но только через ОП а более точно через линейное адресное пространство которое для УОД является его основной памятью.

Проблемы взаимодействи функциональных(структурных) элементов сложной системы:

1. Обеспечение внутри- и внесистемной связи или же локального и дистанционного взаимодействия элементов сложной структуры

2. Унификация принципов взаимодействия

Возможные виды связи:

— информационные(используется для передачи данных)

— электрические (информационные базируются на этой связи)

— конструктивные(контакты)

Стандартный интерфейс – совокупность унифицированных технических программных и конструктивных средств необходимых для реализации взаимодействия функциональных элементов в системах обработки данных.

Система обработки данных – это синоним слов ВС + прикладное программное обеспечение(ППО).

В условиях предписанных стандартов и направленных на обеспечение информационной электрической и конструктивной совместимости указанных элементов.

Интерфейс – это стандартное сопряжение.

Стандартное сопряжение это совокупность физических и логических принципов взаимодействия элементов сложных структур, где под логическим в данный момент понимается обеспечение информационной совместимости а под физическим – электрическая и конструктивная совместимость. А если другими словами то интерфейс бывает стандартный и нестандартный. Стандартный интерфейс это условия соединения элементов сложной структуры предписанные неким документом-стандартом. Все что вы можете придумать это будет нестандартный интерфейс.

Интерфейс как правило включает в себя 3 уровня:

— информационный или логический

— конструктивный

— электрический

Загрузка...