【正文】 DMA方式每臺 設備 至少需要一個 DMA控制器，而通道控制方式中，一個通道可控制多臺 設備與內(nèi)存 進 行數(shù)據(jù)交 換 。 通道控制方式第九章 設備管理 為 使中央 處 理機從繁忙的 I/O處 理中 擺 脫出來， 現(xiàn) 代大、中型 計 算機系 統(tǒng) 中 設 置了專門 的 處 理 I/O操作的 處 理機，并把 這 種 處理機稱 為 通道。通道在 CPU的控制下獨立地執(zhí) 行通道程序， 對 外部 設備 的 I/O操作 進 行控制，以 實現(xiàn) 內(nèi)存與外 設 之 間 成批的數(shù)據(jù)交 換 。 通道 =I/O處 理機 通道控制方式第九章 設備管理 通道有它自己的指令系 統(tǒng) ，用 這 些指令 編寫的程序叫通道程序，通道只能 執(zhí) 行通道程序，不可能 執(zhí) 行用 戶進 程。 通道程序保存在內(nèi)存中 通道控制方式第九章 設備管理 當完成 CPU交 給 的任 務 后，向 CPU發(fā) 出中斷信號， 請 求 CPU的 處 理。 這樣 就使得 CPU基本上 擺 脫了 I/O操作的 處 理工作，提高了 CPU與 設備 之 間 的并行程序，從而提高了整個 計算機系 統(tǒng) 的效率。 一個通道可以分 時 的方式 執(zhí) 行幾道程序。每道程序控制一臺外部 設備 ，因此 每道通道程序稱 為 子通道 。 通道控制方式第九章 設備管理每條通道指令應包含以下的內(nèi)容：操作 碼 ：它 規(guī) 定指令所 執(zhí) 行的操作，如 讀 、寫等內(nèi)存地址： 標 明數(shù)據(jù) 傳 送 時 內(nèi)存的首址計 數(shù)：表示 傳 送數(shù)據(jù)的字 節(jié) 數(shù)。通道程序 結 束位 R0，表示通道程序是否 結 束 記錄結 束 標 志 R1，表示所 處 理的 記錄 是否 結 束 通道控制方式第九章 設備管理通道的種類 節(jié) 多路通道： 字 節(jié) 多路通道是以字 節(jié)為 基本 傳輸單 位，當一子通道控制的某臺外 設 交 換 了一個字 節(jié)后，就 轉 向下一個子通道，以控制下一臺 設備傳 送一個字 節(jié) 。 這 就 實現(xiàn) 了子通道的循環(huán)輪轉 ，以達到多路控制的目的，字 節(jié) 多路通道主要用來控制低速、并且以字 節(jié)為 基本 傳 送 單 位的 設備 。如打印機。 通道控制方式第九章 設備管理 選擇 通道： 這 種通道一次 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 向下一個程序，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。它主要用來控制高速外 設 。如磁 盤 。 通道控制方式通道的種類第九章 設備管理： 這 種通道是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。如磁 帶 機。 通道控制方式通道的種類第九章 設備管理圖 通道方式的數(shù)據(jù)傳送結構第九章 設備管理通道方式的數(shù)據(jù)輸入過程如下： （ 1）當 進 程要求 設備輸 入 時 ， CPU發(fā) 指令指明 I/O操作、 設備 號和 對應 通道。（ 2） 對應 通道收到 CPU發(fā) 來的啟 動 指令后，讀 出內(nèi)存中的通道指令程序、 設 置 對應設備的控制狀 態(tài) 寄存器的初 值 。（ 3） 設備 按通道指令的要求，把數(shù)據(jù)送往內(nèi)存指定區(qū)域。 通道控制方式第九章 設備管理（ 4）若 傳 送 結 束， I/O控制器通 過 中斷 請 求線發(fā) 中斷信號 請 求 CPU做中斷 處 理。（ 5）中斷 處 理 結 束后， CPU返回到被中斷 進程 處繼續(xù)執(zhí) 行。（ 6）當 進 程 調(diào) 度程序 選 中 這 個已得到數(shù)據(jù)的進 程后，才能 進 行加工 處 理。 通道控制方式通道方式的數(shù)據(jù)輸入過程如下： 第九章 設備管理新的通道思想 綜 合了 許 多新的技 術在個人 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 通道控制方式通道的發(fā)展： 第九章 設備管理IBM 390 中，沿用了 輸 入 輸 出通道概念 IBM于 1999年推出光 纖 通道技 術 （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 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 通道控制方式通道的發(fā)展： 第九章 設備管理中斷引入計算機系統(tǒng)的重要性 在 設備 和 CPU之 間 的通信 其他突 發(fā) 事件 中斷技術第九章 設備管理中斷 (Interrupt)： 計 算機在 執(zhí) 行期 間 ，系 統(tǒng) 內(nèi) 發(fā) 生任何非 尋 常的或非 預 期的急需 處 理事件，使得CPU暫時 中斷當前正在 執(zhí) 行的程序而 轉 去執(zhí) 行相 應 的事件 處 理程序，待 處 理完 畢 后又返回原來被中斷 處繼續(xù)執(zhí) 行或 調(diào) 度新的進 程 執(zhí) 行的 過 程 中斷的基本概念第九章 設備管理中斷源 ：引起中斷 發(fā) 生的事件中斷請求 : 中斷源向 CPU發(fā) 出的 請 求中斷 處 理信號稱 為 中斷 請 求中斷響應 : CPU收到中斷 請 求后 轉 相應 的事件 處 理程序稱 為 中斷響 應 中斷的基本概念第九章 設備管理中斷屏蔽 : 在中斷請求產(chǎn)生之后，系統(tǒng)用軟件方式有選擇地封鎖部分中斷而允許其余部分的中斷仍能得到響應 中斷的基本概念第九章 設備管理 根據(jù)系 統(tǒng)對 中斷 處 理的需要，操作系 統(tǒng) 一般 對 中斷 進 行分 類 并 對 不同的中斷 賦 予不同的 處 理 優(yōu) 先 級 ，以便在不同的中斷同 時發(fā) 生 時 ，按 輕 重 緩急 進 行 處 理。 中斷的分類與優(yōu)先級第九章 設備管理 根據(jù)中斷源 產(chǎn) 生的條件，中斷分為 外中斷 和 內(nèi)中斷 。 外中斷 ：來自 處 理機和內(nèi)存外部的中斷。狹 義 上稱 為 中斷 內(nèi)中斷 ：在 處 理機和內(nèi)存內(nèi)部 產(chǎn)生的中斷。一般稱 為 陷阱 (trap) 中斷的分類與優(yōu)先級第九章 設備管理 中斷的分類與優(yōu)先級 為了按中斷源的輕重緩急處理響應中斷，操作系統(tǒng)對不同的中斷賦予不同的優(yōu)