【正文】 據(jù)首地址取出第一條指令放入 CCW中，同時(shí)向 CPU發(fā)回答信號(hào)，使 CPU可繼續(xù)執(zhí)行其他程序，而通道則開(kāi)始執(zhí)行通道程序，完成傳輸工作。 I/O通道2) 數(shù)組選擇通道 數(shù)組選擇通道是以成組方式工作的，即每次傳送一批數(shù)據(jù)，故傳送速度很高。當(dāng)一個(gè)通道程序控制某臺(tái)設(shè)備傳送一個(gè)字節(jié)后，通道硬件就控制轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一個(gè)通道程序，控制另一臺(tái)設(shè)備傳送信息。 I/O通道 I/O通道 　 1. 引入通道的目的 為了使 CPU從 I/O事務(wù)中解脫出來(lái)，同時(shí)為了提高 CPU與設(shè)備，設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力 2. 通道類(lèi)型l 字節(jié)多路通道 :通常按字節(jié)交叉的方式工作，適用于低速Ｉ /Ｏ設(shè)備。l 定義： 通道是獨(dú)立于 CPU的專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入 /輸出傳輸工作的處理機(jī)，對(duì)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，代替 CPU對(duì)輸入 /輸出操作進(jìn)行控制，從而使輸入，輸出操作可與CPU并行操作。鍵盤(pán) 060 063硬盤(pán) 320 – 32F打印機(jī) 378 – 37F軟盤(pán) 3F0 – 3F7彩色顯示器 3D0 – 3DFIBM PC的 I/O地址 設(shè)備控制器l 每個(gè)控制器都有一些用來(lái)與 CPU通訊的 I/O寄存器。l 操作系統(tǒng)一般只與控制器打交道，而非設(shè)備本身。 緩沖技術(shù)216。 I/O控制方式216。 掌握 I/O控制的硬件基礎(chǔ)和基本原理、設(shè)備的管理和使用方法。216。 設(shè)備使用方法216。 磁盤(pán)調(diào)度方法l 作業(yè)： 2， 5， 9， 10， 14第四章 設(shè)備管理l I/O硬件l I/O軟件l 存儲(chǔ)設(shè)備 I/O硬件l I/O總線l 設(shè)備控制器l 直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)控制器l I/O通道l I/O設(shè)備l I/O 控制方式 I/O總線l 第一章所講的總線的基本內(nèi)容。l 早期 CPU是直接控制外部設(shè)備的，在引入I/O部件之后， I/O指令功能加強(qiáng)，才將 CPU逐漸從與外設(shè)的交互細(xì)節(jié)中解放出來(lái)。操作系統(tǒng)通過(guò)向這些寄存器寫(xiě)命令字來(lái)實(shí)現(xiàn) I/O功能。 通道 又稱輸入輸出處理機(jī)，術(shù)語(yǔ) “通道 ”專(zhuān)指專(zhuān)門(mén)用來(lái)負(fù)責(zé)輸入輸出工作的處理機(jī)（簡(jiǎn)稱Ｉ /Ｏ處理機(jī)）。l 數(shù)組選擇通道 :按成組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，適用于高速Ｉ /Ｏ設(shè)備。 主要連接以字節(jié)為單位的低速 I/O設(shè)備 。選擇通道在一段時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)通道程序，只允許一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 當(dāng)這臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸完成后，再選擇與通道連接的另一臺(tái)設(shè)備，執(zhí)行它的相應(yīng)的通道程序 主要連接磁盤(pán)，磁帶等高速 I/O設(shè)備 I/O通道 I/O通道數(shù)組選擇通道3)數(shù)組多路通道 數(shù)組多路通道結(jié)合了選擇通道傳送速度高和字節(jié)多路通道能進(jìn)行分時(shí)并行操作的優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)通道傳輸完成最后一條指令時(shí)，向CPU發(fā) I/O中斷，并且通道停止工作。216。 I/O通道l 通道傳送與 DMA傳送的區(qū)別：216。 DMA一般用來(lái)控制高速外設(shè)成組傳送，通道既可控制高速外設(shè)成組傳送，也可控制低速外設(shè)進(jìn)行字或字節(jié)交叉?zhèn)魉汀?獨(dú)占設(shè)備216。 中速設(shè)備216。216。隨著操作的執(zhí)行更改狀態(tài)位，由CPU執(zhí)行相應(yīng)指令讀取 I/O完成狀態(tài)。當(dāng) I/O部件準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，利用中斷通知 CPU，再由 CPU完成數(shù)據(jù)傳輸。 缺點(diǎn)：u 中斷控制方式仍然消耗大量的 CPU時(shí)間，因?yàn)槊總€(gè)字的數(shù)據(jù)傳輸都必須經(jīng)過(guò) CPU寄存器轉(zhuǎn)發(fā)。 負(fù)責(zé)完成整個(gè) I/O操作，無(wú)需再經(jīng) CPU寄存器轉(zhuǎn)發(fā)，并在全部傳輸結(jié)束后向 CPU發(fā)中斷信號(hào)。程序 I/O 中斷 I/O DMAl 通道控制方式 通道： 執(zhí)行通道程序，向控制器發(fā)出命令，并具有向 CPU發(fā)中斷信號(hào)的功能。 為用戶提供方便、統(tǒng)一的界面l 設(shè)備管理的任務(wù)216。 實(shí)現(xiàn)物理 I/O設(shè)備的操作 設(shè)備的使用與管理l 設(shè)備相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用：216。 216。這是申請(qǐng)?jiān)O(shè)備的逆操作。 設(shè)備管理程序?qū)Γ?/Ｏ設(shè)備進(jìn)行分配和控制是借助于一些表格；表格中記錄了對(duì)Ｉ /Ｏ設(shè)備控制所需之信息。如下表：設(shè)備控制表（ＤＣＴ） 每個(gè)設(shè)備一個(gè)控制器表（ＣＯＣＴ） 每個(gè)控制器一個(gè)通道表（Ｃ HＣＴ） 每個(gè)通道一個(gè)系統(tǒng)設(shè)備表（ＳＤＴ） 整個(gè)系統(tǒng)一個(gè) 整個(gè)系統(tǒng)一張表，記錄系統(tǒng)中所有 I/O設(shè)備的信息，表目包括： 設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、 DCT表指針等。 以 SPOOLing方式使用外設(shè) 設(shè)備的使用與管理l 獨(dú)占式共享使用設(shè)備：216。216。 設(shè)備的使用與管理l 分時(shí)式共享使用設(shè)備：216。 設(shè)備的使用與管理l 以 SPOOLing方式使用外設(shè)：216。 例如 :同一進(jìn)程所有輸出數(shù)據(jù)在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)被寫(xiě)到同一文件當(dāng)中，文件排到打印輸出隊(duì)列，打印進(jìn)程申請(qǐng)占用打印機(jī)后，成批讀出文件中數(shù)據(jù)，并送打印機(jī)打印出去。 設(shè)備的使用與管理l 共享打印機(jī)：216。 用戶層與設(shè)備的控制細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)，不直接與設(shè)備打交道。如 C庫(kù)中的函數(shù) fopen()。printf()等 。 I/O軟件層次結(jié)構(gòu)邏輯設(shè)備號(hào) 物理設(shè)備號(hào) 驅(qū)動(dòng)程序地址1 7 204202 7 204203 2 20E004 4 1FC106 1 20D027 7 2042015 10 1FC1016 11 1FC120… … …… I/O軟件層次結(jié)構(gòu) 這個(gè)ＬＵＴ中為三個(gè)不同的邏輯設(shè)備號(hào)列出了同樣的物理設(shè)備和驅(qū)動(dòng)程序的地址。 I/O軟件層次結(jié)構(gòu)l 與設(shè)備無(wú)關(guān)的 I/O軟件層：216。 （ 2）設(shè)備保護(hù) 216。216。216。 緩解 CPU與 I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾。 提高 CPU和 I/O設(shè)備之間的并行性。如果 不采用緩沖 ，將數(shù)據(jù)直接從磁盤(pán)讀入用戶區(qū)，每批數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為 （ T+C） N。 是對(duì)單緩沖方式的改進(jìn)。 l 系統(tǒng)處理一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間可粗略地認(rèn)為是 MAX（ C， T） 。216。216。216。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的突出特點(diǎn)是，它與 I/O設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，是操作系統(tǒng)底層中惟一知道各種 I/O設(shè)備的控制器細(xì)節(jié)及其用途的部分。通常，一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)處理一種設(shè)備類(lèi)型，或者至多是一類(lèi)密切相關(guān)、而差異性較少的設(shè)備類(lèi)型。 （ 2）針對(duì)具體設(shè)備和操作，確定發(fā)送的內(nèi)容。 （ 4）中斷與后續(xù)處理工作。如向操作系統(tǒng)登記該驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)，該初始化函數(shù)在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)或驅(qū)動(dòng)程序安裝入內(nèi)核時(shí)執(zhí)行。 申請(qǐng)?jiān)O(shè)備函數(shù)： 該函數(shù)申請(qǐng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序所管理的設(shè)備，按照設(shè)備特性進(jìn)行獨(dú)占式占用或者分時(shí)共享式占用，如果是獨(dú)占式申請(qǐng)成功還應(yīng)該對(duì)設(shè)備做初始化工作。 指 CPU暫時(shí)終止現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行其他緊急事件或特殊請(qǐng)求，處理完后自動(dòng)返回原來(lái)被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進(jìn)程執(zhí)行的過(guò)程。 （ 1） CPU檢查響應(yīng)中斷的條件是否滿足。 （ 2）如果 CPU響應(yīng)中斷，則 CPU關(guān)中斷，使其進(jìn)入不可再次響應(yīng)中斷的狀 態(tài)。 這些信息通常保存在特定堆?；蚣拇嫫髦小?16。 （ 6）退出中斷，恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)或調(diào)度新進(jìn)程占據(jù) CPU。l