【正文】 該命令被送到其中的命令寄存器 CR中；將發(fā)送數(shù)據(jù)的內(nèi)存始址放到 MAR中；要讀的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)送入 DC中，將磁盤中的源地址送到 I/O控制邏輯上。即： （ 1）在處理機(jī)向控制器發(fā)出一條 I/O指令啟動(dòng)輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要同時(shí)把狀態(tài)寄存器的忙 /閑標(biāo)志 busy置為 1，然后不斷地循環(huán)測(cè)試 busy： ① 當(dāng) busy=1時(shí)，表示尚未輸入完一個(gè)字符，處理機(jī)應(yīng)繼續(xù)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行測(cè)試，直至 busy=0表明已將數(shù)據(jù)送入控制寄存器中。 2/1/2023 28 Operating System I/O通道 ?通道類型 ?字節(jié)多路通道（ Byte Multiplexor Channel） ? 以字節(jié)交換方式工作，分時(shí)并行操作 ? 主要用來連接多個(gè)中低速設(shè)備 控制器 A控制器 B控制器 C控制器 D控制器 N?A1A2A3?子通道 AB1B2B3?子通道 BC1C2C3?子通道 CN1N2N3?子通道 NA1B1C1? A2B2C2…設(shè)備2/1/2023 29 Operating System I/O通道 ?通道類型 ?數(shù)組選擇通道（ Block Selector Channel） ? 以成組方式工作，高速傳輸數(shù)據(jù) ? 可以連接多臺(tái)高速設(shè)備 ? 僅含有一個(gè)分配型子通道，在一段時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)通道程序，控制一臺(tái) I/O設(shè)備 ? 由設(shè)備獨(dú)占使用，利用率較低 2/1/2023 30 Operating System 2) 數(shù)組選擇通道 (Block Selector Channel) 字節(jié)多路通道不適于連接高速設(shè)備 ， 這推動(dòng)了按數(shù)組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)組選擇通道的形成 。 磁盤設(shè)備的基本特征是其 傳輸速率較高 ， 通常每秒鐘為幾兆位；另一特征是 可尋址 ， 即對(duì)它可隨機(jī)地讀 /寫任一塊；此外 ， 磁盤設(shè)備的 I/O常采用 DMA方式 。 ?（ 3） I/O緩沖； ?（ 4） I/O分配； ?（ 5） I/O處理。 由于信息的存取總是以 數(shù)據(jù)塊 為單位 ， 故而得名 。 2/1/2023 26 Operating System 2. 通道類型 1) 字節(jié)多路通道 (Byte Multiplexor Channel) 2) 數(shù)組選擇通道 (Block Selector Channel) 3) 數(shù)組多路通道 (Block Multiplexor Channel) 2/1/2023 27 Operating System 2. 通道類型 1) 字節(jié)多路通道 (Byte Multiplexor Channel) 這些通道按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)方式共享主通道 。 2) EISA(Extended ISA) 到 80年代末期 ， ISA總線已難于滿足帶寬和傳輸速率的要求 ， 于是人們又開發(fā)出擴(kuò)展 ISA(EISA)總線 ， 其帶寬為 32位 ，總線的傳輸速率高達(dá) 32Mb/s， 同樣可以連接 12臺(tái)外部設(shè)備 。 可見 ， 中斷驅(qū)動(dòng)方式可以成百倍地提高 CPU的利用率 。 2/1/2023 59 Operating System 3. DMA工作過程 DMA控制過程為： （ 1）當(dāng) DMA控制器已從磁盤中讀入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)并送入數(shù)據(jù)寄存器 DR中，再挪用一個(gè)存儲(chǔ)器周期，將該字節(jié)傳送到 MAR所指示的內(nèi)存單元中。 2/1/2023 47 Operating System I/O控制方式 程序 I/O方式 在程序 I/O方式中 ， 由于 CPU的高速性和 I/O設(shè)備的低速性 ， 致使 CPU的絕大部分時(shí)間都處于等待 I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù)I/O的循環(huán)測(cè)試中 ， 造成對(duì) CPU的極大浪費(fèi) 。 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 System I/O系統(tǒng)的組成 微型機(jī) I/O系統(tǒng) 由于微型機(jī)本身比較簡(jiǎn)單，其 I/O系統(tǒng)多采用總線 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 它屬于 無結(jié)構(gòu) 設(shè)備 。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)。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）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