【正文】 R；數(shù)據(jù)計數(shù)器 DC。僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時，才需 CPU干預，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在控制器的控制下完成的。 2023020157 DMA方式n 直接存儲器存取控制方式的概念 u該方式的特點是：u① 缺點：每臺設(shè)備每輸入輸出一個字節(jié)的數(shù)據(jù)都有一次中斷。 若采用程序 I/O方式， CPU約有 ms的時間處于忙 — 等待中。 20230201532023020154 在 I/O設(shè)備輸入每個數(shù)據(jù)的過程中，由于無須 CPU干預，因而可使 CPU與 I/O設(shè)備并行工作。 輸入完成時，控制器發(fā)出中斷，中斷 B， 通過中斷進入中斷處理程序。在該方式中， CPU之所以要不斷地測試 I/O設(shè)備的狀態(tài)，就是因為在 CPU中無中斷機構(gòu)， 只有在狀態(tài)寄存器出現(xiàn)了所需要的狀態(tài)后，才停止測試工作，完成輸入 /輸出。它有兩個寄存器： 數(shù)據(jù)緩沖寄存器 、 控制 /狀態(tài)寄存器 。2023020145設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點n 設(shè)備處理的方式 u一是為每一類設(shè)備設(shè)置一個進程，它專門執(zhí)行這類設(shè)備的 I/O操作。u二是驅(qū)動程序與 I/O設(shè)備的特性密切相關(guān)。u二是檢查用戶 I/O請求的合法性，了解 I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式。 2023020140圖 610 中斷現(xiàn)場保護示意圖 2023020141圖 611 中斷處理流程2023020142 設(shè)備驅(qū)動程序n 設(shè)備處理程序通常又稱為設(shè)備驅(qū)動程序，它是 I/O進程與設(shè)備控制器之間的通信程序，又由于它常以進程的形式存在，所以簡稱之為設(shè)備驅(qū)動進程n 主要任務(wù)：接收上層軟件發(fā)來的抽象要求，把它轉(zhuǎn)換為具體要求后，發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動設(shè)備去執(zhí)行。u② 保護被中斷進程的 CPU環(huán)境。（）n 選擇通道主要用于連接低速設(shè)備 . （）2023020136n 中斷的簡介 F中斷是由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進程的執(zhí)行，而轉(zhuǎn)去處理出現(xiàn)的事件，中斷事件處理完后，再繼續(xù)運行被中止進程的過程。 (B、字節(jié)多路通道C、數(shù)據(jù)多路通道n 按 _____分類可將設(shè)備分為塊設(shè)備和字符設(shè)備。2023020131 通道 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大型計算機系統(tǒng)中較為典型的 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是主機、通道、控制器和外部設(shè)備。如磁盤選擇通道2023020130 n 數(shù)組多路通道： 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)。也不允許其它設(shè)備使用該通道， 這種通道雖然可以連接多臺高速設(shè)備，但由于它只含有一個分配型子通道，在一段時間內(nèi)只能執(zhí)行一道通道程序， 如打印機。2023020126I/O通道n I/O通道的分類 u字節(jié)多路通道u數(shù)據(jù)選擇通道u數(shù)組多路通道2023020127通道的種類n 字節(jié)多路通道：u字節(jié)多路通道是以字節(jié)為基本傳輸單位，通常含有許多非分配型子通道，其數(shù)量從幾十到數(shù)百個，每一個子通道連接一臺 I/O設(shè)備，并控制該設(shè)備的 I/O操作。通道 =I/O處理機 通道概念2023020125 I/O通道與一般的處理機不同，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：n 指令類型單一，這是由于通道硬件比較簡單， 通道在整個 I/O任務(wù)結(jié)束后，才發(fā)出中斷信號，請求 CPU進行善后處理。n 在微型機中的控制器，常做成印刷電路卡，因而也常稱為接口卡2023020117設(shè)備控制器的基本功能n 接收和識別命令n 數(shù)據(jù)交換n 標識和報告設(shè)備的狀態(tài)n 地址識別n 數(shù)據(jù)緩沖n 差錯控制2023020118設(shè)備控制器的組成n 由于設(shè)備控制器位于 CPU與設(shè)備之間，它既要與CPU通信，又要與設(shè)備通信，還應(yīng)具有按照 CPU所發(fā)來的命令去控制設(shè)備的工作的功能，因此現(xiàn)有的大多數(shù)控制器都是由三部分組成u設(shè)備控制器與處理機的接口u設(shè)備控制器與設(shè)備的接口uI/O邏輯2023020119設(shè)備控制器的組成2023020120 I/O2023020121 I/O2023020122I/O通道雖然在 CPU與 I/O設(shè)備之間增加了設(shè)備控制器后，已能大大減少 CPU對 I/O的干預，但當一個系統(tǒng)配置的設(shè)備較多時， I/O操作較為頻繁的情況下， CPU可能完全陷入 I/O處理，這樣會大大地降低計算機系統(tǒng)的效率，解決的方法就是用到 通道技術(shù) 。2023020116n 設(shè)備控制器主要負責控制一個或多個 I/O設(shè)備，以實現(xiàn) I/O設(shè)備和計算機之間的數(shù)據(jù)交換。即臨界資源。特征：速率高（幾兆）、可尋址（可隨機訪問任一塊）、 DMA方式驅(qū)動。2023020110 I/O設(shè)備 I/O設(shè)備的類型按使用特性分n 存儲設(shè)備：用以存儲信息的主要設(shè)備n 輸入輸出設(shè)備：輸入設(shè)備 ,輸出設(shè)備 ,交互式設(shè)備2023020111I/O設(shè)備的分類按傳輸速率分n 低速設(shè)備：每秒幾個到數(shù)百字節(jié)。其合理的層次組織排列順序是 (2023) I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動程序、中斷處理程序B、用戶級 I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動程序C、用戶級 I/O軟件、設(shè)備驅(qū)動程序、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序D、用戶級 I/O軟件、中斷處理程序、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動程序用戶程序發(fā)出磁盤 I/O請求后，系統(tǒng)的處理流程是：用戶程序 系統(tǒng)調(diào)用處理程序 設(shè)備驅(qū)動程序 中斷處理程序。于是，對于設(shè)備本身，有一個如何有效利用的問題；對于設(shè)備和 CPU， 有一個如何發(fā)揮并行工作能力的問題；對于設(shè)備和用戶，有一個如何方便使用的問題。在多道程序設(shè)計環(huán)境下，計算機系統(tǒng)允許多個用戶作業(yè)同時在內(nèi)存，它們的運行勢必涉及到 I/O設(shè)備。與硬件直接相關(guān)，負責具體實現(xiàn)系統(tǒng)對設(shè)備發(fā)出的操作指令，驅(qū)動 I/O設(shè)備工作的驅(qū)動程序保護環(huán)境，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序，恢復現(xiàn)場等執(zhí)行 I/O操作620230201操作系統(tǒng)的 I/O子系統(tǒng)通常由四個層次組成，每一層明確定義了與鄰近層次的接口。特點：傳輸速率低，不可尋址，中斷驅(qū)動方式uGet操作和 put操作uIncontrol指令n 網(wǎng)絡(luò)接口202302019 I/O設(shè)備和設(shè)備控制器 n I/O設(shè)備由執(zhí)行 I/O操作的機械部分和執(zhí)行控制 I/O的電子部件（設(shè)備控制器）組成。如磁盤、磁帶2023020112按信息交換的單位分類n 塊設(shè)備 ： I/O傳輸?shù)膯挝皇菈K，如磁盤、磁帶。2023020113 按設(shè)備共享屬性分類n 獨占型設(shè)備：在任一段時間內(nèi)最多有一個進程占用它，字符設(shè)備及磁帶機屬獨占型設(shè)備。n 狀態(tài)信號線 用于傳送指示設(shè)備當前狀態(tài)的信號。n 設(shè)備控制器可分為兩類，一類用于控制字符設(shè)備的控制器，另一類是用于控制塊設(shè)備的控制器。當用戶發(fā)出 I/O請求后， CPU就把該請求全部交由通道去完成。 通道在 CPU的控制下獨立地執(zhí)行通道程序，對外部設(shè)備的 I/O操作進行控制，以實現(xiàn)內(nèi)存與外設(shè)之間成批的數(shù)據(jù)交換。 換言之，是通道與 CPU共享內(nèi)存。這就實現(xiàn)了子通道的循環(huán)輪轉(zhuǎn)，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(shè)備。字節(jié)多路通道不適于連接高速設(shè)備，這推動了按數(shù)組方式進行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)組選擇通道的形成。即