【正文】 控制完成的； 而 DMA方式則是在 DMAC的控制下完成的； —— 解除速度不匹配、數(shù)據(jù)丟失等問題。 直接內(nèi)存存取（ DMA） 方式31CPU向控制器發(fā)出啟動 DMA通知和有關參數(shù)控制器向內(nèi)存發(fā)出詢問請求訪問內(nèi)存（讀、寫）計數(shù)器減 1結(jié)束否發(fā)中斷NY DMA的實現(xiàn)流程32 通道方式l定義： 獨立于 CPU的、專門管理I/O的處理機，控制設備與內(nèi)存直接進行數(shù)據(jù)交換。33 通道方式通道方式圖 63 通道34l連接 ：（ 1）一個 CPU可連接多個通道； 一個通道可連接多個設備控制器； 一個設備控制器可連接多臺同類型設備。 （ 2）一個設備連接幾個設備制控器； 一個設備控制器連接在幾個通道上。 通道方式通道方式35l 以 內(nèi)存為中心，實現(xiàn)設備和內(nèi)存直接交換數(shù)據(jù)的控制方式。l 通道控制 ——– 數(shù)據(jù)傳送方向；– 存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址；– 傳送的數(shù)據(jù)塊長度。 通道方式36 通道方式 I/O通道分類（ 1）字節(jié)多路通道l 以字節(jié)為基本傳輸單位，當一臺設備傳送一個字節(jié)后，立即轉(zhuǎn)去為另一臺設備傳送一個字節(jié)。l 適于連接打印機、終端等慢、中速 I/O設備。3738 I/O通道分類（ 2）選擇通道：l 一次執(zhí)行一個通道程序，控制一臺設備連續(xù)地傳送一批數(shù)據(jù)，當一個程序執(zhí)行完后，才轉(zhuǎn)向下一個程序。l 它的優(yōu)點是傳輸速度高，缺點是一次只能控制一臺設備進行 I/O操作。l 主要用于控制高速外設：磁盤、磁帶。 通道方式39選擇通道 通道方式通道方式40 I/O通道分類（ 3）成組多路通道：l 上述兩種通道的折中，可以分時的方式執(zhí)行多道程序，每道程序可傳送一組數(shù)據(jù)。它主要用于中速設備的控制。 通道方式通道方式41通道工作原理l 當 有 I/O請求時： CPU先 執(zhí)行 “ 啟動 I／ O指令 ” ； 啟動指定通道上的指定設備 ； 成功：通道按規(guī)定通過設備控制器控制外設操作 。 CPU可執(zhí)行其他任務，與通道并行工作 。 通道方式通道方式42通道工作原理lI／ O操作完成時：l 通道發(fā) “ I／ O中斷 ”； CPU暫停，轉(zhuǎn)中斷處理。43（ 1）通道程序l 問題 ： CPU要告訴通道 “ 做什么、怎么做 ” ；l 通道命令 ： 硬件提供 的 OS使用外圍設備的手段；l 通道程序：l 定義：規(guī)定通道執(zhí)行一次 I／ O操作應做的工作的一組通道命令。l 作用：啟動通道，依次執(zhí)行，實現(xiàn)對外圍設備的控制。 44?通道命令（ CCW） 格式 ：45?通道程序的編制 不同外圍設備、不同系統(tǒng)的通道命令格式等不同。46?通道地址字（ CAW） （ 1） 定義 ：存放通道程序首地址的主存固定單元。 （ 2） 作用 ：啟動通道，從CAW中取要執(zhí)行的第一條通道命令；記錄存放程序的地址，順序執(zhí)行。47?通道狀態(tài)字（ CSW）（ 1）作用：記錄通道和設備執(zhí)行操作的情況。（ 2）格式： 48（ 2）外圍設備的啟動l 準備階段– 用戶 　　　　　 請求存取文件信息；　– 文件系統(tǒng) 　　　 確定道通、設備 ，–　 設備管理，請求協(xié)助– 按要求組織通道程序，首地址 → CAW。文件操作　調(diào)用 參數(shù) 根據(jù)　 給定 信息存放的主存地址 存儲介質(zhì)上的位置　　 通知49（ 2）外圍設備的啟動l啟動 I／ O階段– CPU執(zhí)行 “ 啟動 I/O” 指令，通道用 條件碼 回答；– 分析條件碼 忙：啟動失敗，再重新啟動； 成功，由控制設備進行 I/O操作， CPU可與通道并行工作。ＰＳＷ中50（ 2）外圍設備的啟動l結(jié)束處理階段– 通道發(fā)現(xiàn) CSW的設備狀態(tài)情況，發(fā) I/O中斷； 送產(chǎn)生中斷的通道號、設備絕對號 →中斷 Reg； 送 CSW→ 主存中的約定的固定單元。– 操作系統(tǒng)作上述內(nèi)容分析，作相應處理 。 （圖） 51圖 I/O操作過程示意52（ 3） I／ 0中斷事件的處理產(chǎn)生原因 通道程序的執(zhí)行； 外界原因 CPU 通道 了解 I/O操作的執(zhí)行情況 請求 CPU進行干預I/O中斷協(xié)調(diào)工作 I/O中斷 I/O中斷53通道的發(fā)展l 新的通道思想綜合了許多新的技術(shù)l 在個人計算機中，芯片組中有專門的 I/O處理芯片，稱為 IOP（ IO Processor）， 發(fā)揮通道的作用l IBM 390 中，沿用了輸入輸出通道概念 IBM于 1998年推出光纖通道技術(shù)（稱為 FICON）， 可通過 FICON 連接多達 127個大容量 I/O設備。傳輸速度是 333MHz／ s， 未來將達到 1GHz／ s。 光纖通道技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、傳輸距離遠，可簡化大型存儲系統(tǒng)設計的優(yōu)點 在大容量高速存儲，如大型數(shù)據(jù)庫、多媒體、數(shù)字影像等應用領域，有廣泛前景 54 I/O軟件 I/O軟件的目標（ 1）設備獨立性 用戶編程時使用的設備與實際使用 哪臺哪臺設備無關。（ 2）統(tǒng)一命名 用一個序列字符串或一個整數(shù)來表征一個 I/O設備的名字。 不依賴設備。55 I/O軟件結(jié)構(gòu) I/O軟件用戶級軟件與設備無關的 OS軟件設備驅(qū)動程序中斷處理程序56 I/O設備中斷的處理操作正常結(jié)束（ 1） I/O中斷形成： 當 CSW中有通道結(jié)束、控制器結(jié)束、設備結(jié)束，則表示已完成通道程序規(guī)定的所有操作，通道就形成 ——I/O 中斷。57（ 2）中斷處理① 獨占設備： 由通道號、設備絕對號查設備分配表，確定作業(yè)（進程），將該進程由等待態(tài) → 就緒態(tài)。 I/O設備中斷的處理58 I/O設備中斷的處理② 共享設備設： A進程等待訪問設備； B進程：請求 I／ O操作完成；則： B進程由等待態(tài) → 就緒態(tài)； A進程就緒，有機會使用設備。59操作異常結(jié)束形成：設備故障、設備特殊情況。內(nèi)容：?設備故障產(chǎn)生：接口錯、控制錯、通道程序錯、數(shù)據(jù)錯處理： 先組織通道程序復執(zhí) 若故障排除，可繼續(xù)； 否則，輸出信息，請求人工干預。 ?設備特殊產(chǎn)生：如打印紙用完； 磁帶到未點。處理：視情況。 I/O設備中斷的處理60 設備驅(qū)動程序—— 操作系統(tǒng)中直接與硬件打交道的軟件模塊?！?接受來自與設備無關的上層軟件的抽象要求，進行與 I/O硬件設備相關的處理。61設備驅(qū)動程序的功能（ 1）向有關的 I/O設備的各種控制器發(fā)出控制命令，監(jiān)督它們的正確執(zhí)行，并且進行必要的出錯處理。（ 2）對各種可能的有關 I/O設備排隊、