操作系統(tǒng)第5章設(shè)備管理(1)-文庫吧在線文庫
【正文】 ating System 1. ISA和 EISA總線 1) ISA(Industry Standard Architecture) 這是為了 1984年推出的 80286型微機(jī)而設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu) 。 可見 ， 這種通道的利用率很低 。 （ 2）設(shè)備控制器與設(shè)備的接口 （ 3） I/O邏輯 2/1/2023 19 Operating System 設(shè)備控制器 ?設(shè)備控制器的組成 ?設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口 ? 實(shí)現(xiàn) CPU與設(shè)備控制器之間通信 ? 三類信號(hào)線 ? 數(shù)據(jù)線：連接 ? 數(shù)據(jù)寄存器：存放設(shè)備或 CPU送來的數(shù)據(jù) ? 控制 /狀態(tài)寄存器：存放 CPU送來的控制信息或設(shè)備的狀態(tài)信息 ? 地址線 ? 控制線 2/1/2023 20 Operating System 設(shè)備控制器 ?設(shè)備控制器的組成 ?設(shè)備控制器與設(shè)備的接口 ? 一個(gè)設(shè)備控制器可連接一個(gè)或多個(gè)設(shè)備 ? 控制器中則有一個(gè)或多個(gè)設(shè)備接口 ? 接口中存在數(shù)據(jù)、控制、狀態(tài)信號(hào) ? I/O邏輯根據(jù)處理機(jī)發(fā)來的地址信號(hào)選擇一個(gè)設(shè)備接口 2/1/2023 21 Operating System 設(shè)備控制器 ?設(shè)備控制器的組成 ?I/O邏輯：實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制 ? 處理機(jī)利用它向控制器發(fā)送 I/O命令 ? I/O邏輯對(duì)接受到的命令進(jìn)行譯碼 CPU發(fā)送同時(shí)啟動(dòng)命令及地址（通過地址線）發(fā)送給控制器，控制器的 I/O邏輯對(duì)地址譯碼，在根據(jù)命令對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行控制 2/1/2023 22 Operating System 設(shè)備控制器 ?設(shè)備控制器的組成 數(shù)據(jù)寄存器控制/ 狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)線I/O 邏輯?控制器與設(shè)備接口1控制器與設(shè)備接口 i數(shù)據(jù)狀態(tài)控制數(shù)據(jù)狀態(tài)控制?地址線控制線CPU 與控制器接口 控制器與設(shè)備接口2/1/2023 23 Operating System I/O系統(tǒng) ?I/O設(shè)備 ?設(shè)備控制器 ?I/O通道 ?總線系統(tǒng) 2/1/2023 24 Operating System I/O通道 ?I/O通道 (I/O Channel)設(shè)備的引入 ?是一種特殊處理機(jī)，專門負(fù)責(zé)輸入 /輸出工作 ?有自己簡單的指令系統(tǒng)，只有數(shù)據(jù)傳送指令和設(shè)備控制指令 ?主要目的是為了建立獨(dú)立的 I/O操作，使有關(guān)對(duì) I/O操作的組織、管理及其結(jié)束處理也獨(dú)立于 CPU ? CPU向 I/O通道發(fā)送 I/O命令，由通道執(zhí)行程序 ?通道與一般處理機(jī)的區(qū)別 ? 指令單一 ? 沒有獨(dú)立的內(nèi)存 2/1/2023 25 Operating System I/O通道 1. I/O通道 (I/O Channel)設(shè)備的引入 其主要目的 是為了建立獨(dú)立的 I/O操作 ， 其目的是使一些原來由 CPU處理的 I/O任務(wù)轉(zhuǎn)由通道來承擔(dān) ， 實(shí)際上 ， I/O通道是一種特殊的處理機(jī) 。 其基本單位是 字符 ， 故稱為字符設(shè)備 。因而也稱這樣的 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為四級(jí)結(jié)構(gòu) 。 2/1/2023 3 Operating System I/O 系 統(tǒng) I/O系統(tǒng)的組成 在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，除了需要直接用于 I/O和存儲(chǔ)信息的設(shè)備外，還需要有相應(yīng)的設(shè)備控制器。在大、中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，還需要 I/O通道，這些設(shè)備以及相應(yīng)的總線構(gòu)成了 I/O系統(tǒng)。 2/1/2023 5 Operating System 第五章 設(shè)備管理 ?I/O系統(tǒng) ?I/O控制方式 ?緩沖管理 ?設(shè)備分配 ?設(shè)備處理 ?磁盤存儲(chǔ)器管理 2/1/2023 6 Operating System I/O系統(tǒng) ?I/O設(shè)備 ?設(shè)備控制器 ?I/O通道 ?總線系統(tǒng) 2/1/2023 7 Operating System I/O設(shè)備 ?I/O設(shè)備的類型 ?按從屬關(guān)系分類 ? 系統(tǒng)設(shè)備 ? 用戶設(shè)備 2/1/2023 8 Operating System I/O設(shè)備 ?I/O設(shè)備的類型 ?按傳輸速率分類 ? 低速設(shè)備 ? 每秒幾個(gè)字節(jié)至數(shù)百字節(jié) ? 鍵盤、鼠標(biāo)、語音輸入輸出設(shè)備等 ? 中速設(shè)備 ? 每秒數(shù)千至數(shù)萬字節(jié) ? 行式打印機(jī)、激光打印機(jī)等 ? 高速設(shè)備 ? 每秒數(shù)百 K至數(shù)十 M字節(jié) ? 磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、光盤機(jī)等 2/1/2023 9 Operating System I/O設(shè)備 ?I/O設(shè)備的類型 ?按信息交換的單位分類 ? 塊設(shè)備 (Block Device) ? 信息的存取總是以數(shù)據(jù) 塊 為單位 ? 可尋址 ? 磁盤，每個(gè)盤塊的大小為 512 B~4 KB ? 字符設(shè)備 (Character Device) ? 基本單位是 字符 ? 不可尋址 ? 交互式終端、打印機(jī) 2/1/2023 10 Operating System 2) 可將 I/O設(shè)備分成兩類 。 它屬于 無結(jié)構(gòu) 設(shè)備 。 它具有執(zhí)行 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 。 2/1/2023 31 Operating System I/O通道 ?通道類型 ?數(shù)組多路通道（ Block Multiplexor Channel） ? 將 數(shù)組選擇通道 傳輸速率高和 字節(jié)多路通道 分時(shí)并行操作的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合而形成的一種新通道 ? 它含有多個(gè)非分配型子通道， 因而這種通道既具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，又能獲得令人滿意的通道利用率 2/1/2023 32 Operating System I/O通道 ?瓶頸問題 設(shè)備 1設(shè)備 2設(shè)備 3設(shè)備 4設(shè)備 5設(shè)備 6設(shè)備 7控制器 1控制器 2控制器 3控制器 4通道 1通道 2存儲(chǔ)器2/1/2023 33 Operating System I/O通道 設(shè)備1控制器 1控制器 2通道 1通道 2存儲(chǔ)器設(shè)備2設(shè)備3設(shè)備42/1/2023 34 Operating System I/O系統(tǒng) ?I/O設(shè)備 ?設(shè)備控制器 ?I/O通道 ?總線系統(tǒng) 2/1/2023 35 Operating Syste
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