3總線中斷輸入輸出系統(tǒng)-文庫吧
2025-07-20 08:30 本頁面
【正文】 下 ， 輸入輸出系統(tǒng)一般要采用層次結(jié)構(gòu)來進行組織 。 靠近處理機和主存儲器的最高層采用標準的控制功能 ， 如輸入輸出處理機 、 輸入輸出通道等 。 中間層是標準接口 。 外圍設(shè)備通過設(shè)備控制器與標準接口相連接 。 層次結(jié)構(gòu)思想的框圖如下圖所示 。 外圍設(shè)備一般要按照工作方式和工作速度等進行分類 ， 不同類型的設(shè)備連接到不同的輸入輸出通道或輸入輸出處理機上 。 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 6 第一節(jié) 輸入 /出系統(tǒng)基本原理 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 7 第一節(jié) 輸入 /出系統(tǒng)基本原理 三 、 輸入 /出方式 ① 程序控制輸入 /出 ② 中斷 ③ DMA ④ 通道處理機 ⑤ 輸入輸出處理機 四 、 總線類型和控制方式： 總線類型： 專用總線和非專用總線 。 總線控制方式： 集中式總線控制和分布式總線控制 。 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 8 第一節(jié) 輸入 /出系統(tǒng)基本原理 集中式總線控制的幾種邏輯： ? 串行鏈接：固定優(yōu)先級。 ? 定時查詢：循環(huán)優(yōu)先級 ? 獨立請求：總線控制器 總線通訊技術(shù)： ? 同步通訊：傳送率低（要考慮低速外設(shè)）、需要大量緩存。 ? 異步通訊：單向控制和雙向（請求 /回答）控制。 源控和目控。 源控異步雙向控制：非互鎖、互鎖方式 數(shù)據(jù)寬度和數(shù)據(jù)通路寬度 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 9 第一節(jié) 輸入 /出系統(tǒng)基本原理 五、中斷系統(tǒng) 中斷的分類和分級 中斷源、中斷處理程序 中斷和異常 （異常通常不能被屏蔽） 中斷分級：確定響應(yīng)的優(yōu)先順序 機器效驗 程序性中斷和訪管 外部中斷 I/O中斷 中斷屏蔽位 中斷優(yōu)先級的軟實現(xiàn) 中斷優(yōu)先級：固定優(yōu)先級、中斷屏蔽字 中斷系統(tǒng)的軟硬功能分配 中斷的設(shè)置、中斷現(xiàn)場保護的內(nèi)容、中斷響應(yīng)時間等都關(guān)系到軟硬功能的分配。 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 10 第二節(jié) 通道處理機 一 、 通道的作用和功能 IBM360系列機開始使用通道處理機 。 1． 通道的作用 （ 1） 在大型計算機系統(tǒng)中 ， 外部設(shè)備很多 。 程序控制輸入 /出 、 中斷和 DMA三種基本輸入 /出方式存在這樣的問題：所有的外圍設(shè)備的輸入輸出工作都由 CPU來承擔 ，CPU負擔很重 。 （ 2） 什么是通道處理機： 能執(zhí)行有限的輸入 /出指令 （ 通道指令 ） ， 并能被多臺外部設(shè)備共享的小型專用處理機 。 （ 3） 大型計算機系統(tǒng)的四級層次結(jié)構(gòu) 大型計算機系統(tǒng)的四級層次結(jié)構(gòu)如下圖所示： 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 11 第二節(jié) 通道處理機 第 頁 2022/8/21 第三章 輸入 /出系統(tǒng) 12 第二節(jié) 通道處理機 2． 通道的功能 一般說來，通道的功能應(yīng)該包括如下幾個方面： 1）接受 CPU發(fā)來的輸入輸出指令，根據(jù)指令要求選擇一臺指定的外圍設(shè)備與通道相連接。 2）執(zhí)行 CPU為通道組織的通道程序，從主存中取出通道指令，對通道指令進行譯碼；并根據(jù)需要向被選中的設(shè)備控制器發(fā)出各種操作命令。 3）給出外圍設(shè)備的有關(guān)地址，即進行讀／寫操作的數(shù)據(jù)所在的位置。如，磁盤存儲器的柱
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