第3章輸入輸出設(shè)備及其控制c(編輯修改稿)
2025-02-06 01:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 27 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個部件 (3) 節(jié)拍發(fā)生器： 和中央處理機(jī)脈沖 (節(jié)拍 )分配器一樣，產(chǎn)生通道工作的節(jié)拍，控制整個通道有序地工作。 28 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個部件 (4) 操作控制器： 根據(jù)通道指令所規(guī)定的操作或排隊結(jié)果，按通道節(jié)拍產(chǎn)生通道微操作。 29 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個部件 (5) 傳輸控制電路： 控制并傳輸外部設(shè)備和通道之間的代碼及信號。 30 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個部件 (6) 排隊器： 根據(jù)預(yù)先確定的優(yōu)先次序，對各子通道提出的請求進(jìn)行排隊，確定通道下一次和哪一個子通道的外部設(shè)備進(jìn)行交換，優(yōu)先級高的先進(jìn)行交換。 31 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個部件 (7) 地址形成電路： 是根據(jù)排隊器給出的子通道號確定與該子通道對應(yīng)的通道程序的指令地址的裝置。它相當(dāng)于中央處理機(jī)的程序計數(shù)器。 32 3章 輸入輸出系統(tǒng) 33 在一般用戶程序中，通過調(diào)用通道來完成一次數(shù)據(jù)輸入輸出。 CPU執(zhí)行用戶程序和管理程序，通道處理機(jī)執(zhí)行通道程序。 通道工作過程 33 3章 輸入輸出系統(tǒng) 34 主要過程分為如下三步進(jìn)行： （ 1）在用戶程序中使用訪管指令進(jìn)入管理程序，由 CPU通過管理程序組織一個通道程序，并啟動通道。 （ 2）通道處理機(jī)執(zhí)行 CPU為它組織的通道程序．完成指定的數(shù)據(jù)輸入輸出工作 （ 3）通道程序結(jié)束后向 CPU發(fā)中斷請求。 CPU響應(yīng)這個中斷請求后，第二次進(jìn)入操作系統(tǒng)，調(diào)用管理程序?qū)斎胼敵鲋袛嗾埱筮M(jìn)行處理。 通道工作過程 34 3章 輸入輸出系統(tǒng) （ 1）選擇通道 選擇通道每次只能從所連接的設(shè)備中選擇一臺 I／ O設(shè)備的通道程序，此刻該通道程序獨占了整個通道。連接在選擇通道上的若干設(shè)備，只能依次使用通道與主存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù) 數(shù)據(jù)傳送以成組（數(shù)據(jù)塊）方式進(jìn)行，每次傳送一個數(shù)據(jù)塊，因此，傳送速率很高。選擇通道多適合于快速設(shè)備（磁盤），這些設(shè)備相鄰字之間的傳送空閑時間極短。 通道類型 35 3章 輸入輸出系統(tǒng) 36 （ 2）字節(jié)多路通道 （ Byte Multiplexor Channel） 是一種簡單的共享通道，在時間分割的基礎(chǔ)上，服務(wù)于多臺低速和中速面向字符的外圍設(shè)備。 字節(jié)多路通道包括多個子通道，每個子通道服務(wù)于一個設(shè)備控制器，可以獨立地執(zhí)行通道指令。每個子通道都需要有字符緩沖寄存器、 I／ O請求標(biāo)志／控制寄存器、主存地址寄存器和字節(jié)計數(shù)寄存器。而所有于通道的控制部分是公共的，由所有子通道所共享。通常，每個通道的有關(guān)指令和參量存放在主存固定單元中。當(dāng)通道在邏輯上與某一設(shè)備連通時，將這些指令和 字節(jié)多路通道要求每種設(shè)備分時占用一個很短的時間片，不同的設(shè)備在各自分得的時間片內(nèi)與通道建立傳輸連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù) 36 3章 輸入輸出系統(tǒng) 37 （ 3）數(shù)組多路通道（ Block Multiplexor Channel） 數(shù)組多路通道把字節(jié)多路通道和選擇通道的特點結(jié)合起來。它有多個子通道，既可以執(zhí)行多路通道程序，像字節(jié)多路通道那樣，所有子通道分時共享總通道；又可以用選擇通道那樣的方式傳送數(shù)據(jù)。 當(dāng)設(shè)備在執(zhí)行尋址等控制動作時，通道暫時斷開與這個設(shè)備的連接，掛起設(shè)備的通道程序，去為其他設(shè)備服務(wù)，即執(zhí)行其他設(shè)備的通道程序。 37 3章 輸入輸出系統(tǒng) 第 3章 輸入輸出系統(tǒng) 計算機(jī)組成原理教程（第 5版） I / O管理 設(shè)備驅(qū)動程序 計算機(jī)所使用的外部設(shè)備品種越來越多。即使同樣一種用途的設(shè)備，由于生產(chǎn)廠家不用，型號不同，設(shè)備制造廠家在研制設(shè)備的同時開發(fā)的。 39 3章 輸入輸出系統(tǒng) ? 1. 設(shè)備驅(qū)動程序的功能 ? 設(shè)備驅(qū)動程序基本任務(wù)是啟動指定設(shè)備 ， 并且在啟動設(shè)備之前完成一系列準(zhǔn)備工作 。 一般地說 ， 設(shè)備驅(qū)動程序的工作過程如下： ? （ 1） 將應(yīng)用程序中的抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求 ? 設(shè)備是由設(shè)備控制器控制的 。 用戶與上層軟件的應(yīng)用程序提出抽象要求由驅(qū)動程序進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換 ， 化抽象為具體 ， 確定將命令 、 數(shù)據(jù)和參數(shù)分別送到設(shè)備控制器的哪個寄存器 。 ? （ 2） 對 I/O請求進(jìn)行合法性檢查 ? 檢查用戶要求是否能為設(shè)備接受 ， 是否屬于設(shè)備的功能范圍 。 40 3章 輸入輸出系統(tǒng) （ 3）讀出并檢查設(shè)備狀態(tài) 啟動設(shè)備控制器的條件是設(shè)備就緒，如對打印機(jī)要檢查：電源是否合上、是否有紙等；對軟盤驅(qū)動器要檢查：有無磁盤、有無寫保護(hù)等。 （ 4）傳送必要的參數(shù) 如要提供本次傳送的字節(jié)數(shù)等。 （ 5）設(shè)置工作方式 例如對于異步串行通信接口要設(shè)置：傳輸速率、奇偶檢驗方式、停止位寬度及數(shù)據(jù)長度等。 （ 6）啟動 I/O設(shè)備 完成上述工作后，即可向設(shè)備控制器發(fā)出啟動命令。 41 3章 輸入輸出系統(tǒng) 2. 設(shè)備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu) 一般說來，設(shè)備驅(qū)動程序應(yīng)包含如下 5部分： （ 1）設(shè)備標(biāo)題（ device header）； （ 2）數(shù)據(jù)存儲和局部過程（ data storage local procedure）； （ 3）策略過程（ strategy procedure）； （ 4）中斷過程（ interrupt proced
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