第九章設(shè)備管理-文庫吧
2025-07-17 12:57 本頁面
【正文】 較少的系統(tǒng)。 第九章 設(shè) 備 管 理 中斷控制方式 就是為了減少 CPU和外部設(shè)備進(jìn)行傳遞信息時(shí)完全由 CPU來進(jìn)行控制的這種局面 而引入的。 在 I/O中斷方式下，數(shù)據(jù)的輸入按如下步驟操作。 1. 需要數(shù)據(jù)的進(jìn)程通過 CPU發(fā)出啟動(dòng)外設(shè)輸入數(shù)據(jù)的指令，該指令同時(shí)置狀態(tài)寄存器的中斷允許位。 2. 在進(jìn)程發(fā)出指令啟動(dòng)設(shè)備之后，該進(jìn)程放棄 CPU,等待輸入完成。這時(shí)進(jìn)程調(diào)度程序可以調(diào)度其他就緒進(jìn)程占據(jù) CPU。 3. 當(dāng)輸入工作完成時(shí)， I/O控制器通過中斷請(qǐng)求向 CPU發(fā)出中斷信號(hào)。 CPU在接收到中斷處理信號(hào)之后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行設(shè)備中斷處理程序。設(shè)備中斷處理程序把輸入數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)傳到相應(yīng)的位置上去。同時(shí)還把等待輸入完成的那個(gè)進(jìn)程喚醒，再返回到被中斷的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。 4. 在以后的某個(gè)時(shí)刻，進(jìn)程調(diào)度程序選中提出請(qǐng)求輸入的進(jìn)程，該進(jìn)程從指定的內(nèi)存單元中取出數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理。 中斷控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)： 與程序直接控制方式相比，中斷方式使 CPU的利用率大幅提高了。設(shè)備每輸入 /輸出一個(gè)數(shù)據(jù)都要求中斷 CPU,這樣在一次數(shù)據(jù)傳送過程中，中斷發(fā)生次數(shù)較多，耗去大量 CPU處理時(shí)間。 第九章 設(shè) 備 管 理 直接存儲(chǔ)器存取方式 在 DMA方式中， I/O控制器具有更強(qiáng)的功能。它除了具有上述中斷功能外，還有一個(gè)DMA控制機(jī)構(gòu)。在 DMA控制器控制下，設(shè)備和主存之間可成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不用 CPU干預(yù)。這樣大大減輕了 CPU的負(fù)擔(dān)，也使 I/O數(shù)據(jù)傳送速度大大提高。 DMA方式下進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的過程如下： 1. 當(dāng)進(jìn)程要求設(shè)備輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)， CPU將準(zhǔn)備存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址以及要傳送的字節(jié)數(shù)分別送入 DMA控制器中的內(nèi)存地址寄存器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器；另外，還要將中斷位和啟動(dòng)位置“ 1”，以啟動(dòng)設(shè)備開始進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入并允許中斷。 2. 發(fā)出數(shù)據(jù)要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù)CPU. 3. 輸入設(shè)備不斷地挪用 CPU工作周期，將數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，直到所要求的字節(jié)全部傳送完畢。 4. DMA控制器在傳送字節(jié)數(shù)完成時(shí)通過中斷請(qǐng)求線發(fā)出中斷信號(hào)， CPU收到中斷信號(hào)后轉(zhuǎn)中斷處理程序，喚醒等待輸入完成的進(jìn)程，并返回被中斷程序。 5. 在以后的某個(gè)時(shí)刻，進(jìn)程調(diào)度程序選中提出請(qǐng)求輸入的進(jìn)程，該進(jìn)程從指定的內(nèi)存起始地址取出數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理。 第九章 設(shè) 備 管 理 DMA方式與中斷的主要區(qū)別： 1. 中斷方式在每個(gè)數(shù)據(jù)傳送完成后中斷 CPU，而 DMA則是在所要求傳送的一批數(shù)據(jù)全部傳送結(jié)束時(shí)中斷 CPU. 2. 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時(shí)由 CPU完成，而 DMA則是在 DMA控制器的控制下完成。 通道控制方式 1. 字節(jié)多路通道 → 強(qiáng)調(diào)在數(shù)據(jù)的傳輸過程當(dāng)中，以字節(jié)作為傳輸數(shù)據(jù)的基本單位。 2. 選擇通道 → 選擇一個(gè)固定的通道并一直為它服務(wù)。 3. 數(shù)組多路通道 → 強(qiáng)調(diào)的是：數(shù)據(jù)的傳輸以一個(gè)數(shù)組為基本單位。 是專門用來輸入和輸出的處理機(jī)，它控制內(nèi)存和設(shè)備直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 包括通道的地址字和狀態(tài)字。 按信息交換方式，可以把通道分為： 第九章 設(shè) 備 管 理 通
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