設備管理培訓課件(ppt 79頁)-文庫吧
2025-02-11 00:10 本頁面
【正文】 I/O指令的能力，并通過執(zhí)行通道(I/O)程序來控制 I/O操作。n I/O通道又與一般的處理機不同，主要表現(xiàn)在以下兩個方面： n 一是其指令類型單一，這是由于通道硬件比較簡單， 其所能執(zhí)行的命令，主要局限于與 I/O操作有關的指令； n 再就是通道沒有自己的內(nèi)存，通道所執(zhí)行的通道程序是放在主機的內(nèi)存中的， 換言之，是通道與 CPU共享內(nèi)存。 n CPU與 I/O設備之間數(shù)據(jù)傳送控制方式n 程序直接控制n 中斷控制方式n DMAn 通道I/O控制的發(fā)展，宗旨： 盡量 減少主機對I/O控制的干預 ，把主機從繁雜的 I/O控制事務中解脫出來，以更多地去完成數(shù)據(jù)處理任務。特點：用戶程序特點：用戶程序直接控制數(shù)據(jù)交換；直接控制數(shù)據(jù)交換；Cpu循環(huán)測試設備循環(huán)測試設備狀態(tài)，狀態(tài)， cpu浪費浪費特點：減少特點：減少 CPU等待時間，提高等待時間，提高系統(tǒng)并行程度。系統(tǒng)并行程度。每輸入完一個數(shù)據(jù)每輸入完一個數(shù)據(jù)需要需要 CPU處理。處理。特點：特點： (1)數(shù)據(jù)傳輸單位是數(shù)據(jù)傳輸單位是數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊（（ 2）傳送數(shù)據(jù)直接從）傳送數(shù)據(jù)直接從設備到內(nèi)存設備到內(nèi)存（（ 3）僅在傳送一個或多）僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊開始和結(jié)束時個數(shù)據(jù)塊開始和結(jié)束時才需才需 cpu干預干預通道控制方式 當 CPU要完成一組相關的讀 (或?qū)?)操作及有關控制時，只需向 I/O通道發(fā)送一條 I/O指令，以給出其所要執(zhí)行的 通道程序 的首址和要訪問的 I/O設備，通道接到該指令后，通過執(zhí)行通道程序便可完成 CPU指定的 I/O任務。 通道程序n 通道指令：（ 1）操作碼（ 2）內(nèi)存地址（ 3）計數(shù)（ 4）通道程序結(jié)束位 P。（ 5）記錄結(jié)束標志 R。通道程序示例通道程序示例操作 P R 計數(shù) 內(nèi)存地址WRITE 0 0 80 813WRITE 0 0 140 1034WRITE 0 1 60 5830WRITE 0 1 300 2023WRITE 0 0 250 1850WRITE 1 1 250 720指令的執(zhí)行周期 :開始開始 讀入下讀入下一條指令一條指令 執(zhí)行當前執(zhí)行當前 指令指令 結(jié)束結(jié)束具有中斷處理時的指令執(zhí)行周期讀入下讀入下一條指令一條指令執(zhí)行當前執(zhí)行當前指令指令結(jié)束結(jié)束開始開始 允許允許中斷嗎中斷嗎 ?N檢查檢查中斷位中斷位讀入中斷讀入中斷處理指令處理指令Y從用戶角度看中斷?中斷 :處理機暫停正在執(zhí)行的程序 ,轉(zhuǎn)去處理相應的緊急事件 ,待處理完畢后再返回原處繼續(xù)執(zhí)行 .CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件作出的一種反應1. 緩沖技術的引入n 緩和 CPU與 I/O設備間速度不匹配的矛盾。n 減少對 CPU的中斷頻率， 放寬對 CPU中斷響應時間的限制。n 提高 CPU和 I/O設備之間的并行性。利用緩沖寄存器實現(xiàn)緩沖 硬緩沖：在設備中設置緩沖區(qū)，由硬件實現(xiàn)軟緩沖：在內(nèi)存中開辟一個空間，用作緩沖區(qū)2. 緩沖區(qū)設置3. 幾種緩沖技術1)單緩沖2)雙緩沖3)多緩沖：4)緩沖池。緩沖池為多個設備共享，設備需要時才接上，用完歸還。1. 單緩沖 (Single Buffer) 單緩沖工作示意圖 每當一個用戶進程發(fā)出一每當一個用戶進程發(fā)出一 I/O請求時，請求時，操作系統(tǒng)便在主存中為之分配一緩沖區(qū)操作系統(tǒng)便在主存中為之分配一緩沖區(qū)2. 雙緩沖 (Double Buffer) 雙緩沖工作示意圖 雙緩沖（ a）雙緩沖（ b）雙機通信時緩沖區(qū)的設置 3 循環(huán)緩沖 1) 循環(huán)緩沖的組成 R：空緩沖區(qū)：空緩沖區(qū) G：裝滿數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)：裝滿數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) C：現(xiàn)行工作緩沖區(qū)：現(xiàn)行工作緩沖區(qū)多個指針：多個指針： ne
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