第3章輸入輸出設備及其控制c(編輯修改稿)
2025-02-06 01:35 本頁面
【文章內容簡介】 。 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)預先確定的優(yōu)先次序，對各子通道提出的請求進行排隊，確定通道下一次和哪一個子通道的外部設備進行交換，優(yōu)先級高的先進行交換。 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的通道程序的指令地址的裝置。它相當于中央處理機的程序計數(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行： （ 1）在用戶程序中使用訪管指令進入管理程序，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）通道程序結束后向 CPU發(fā)中斷請求。 CPU響應這個中斷請求后，第二次進入操作系統(tǒng)，調用管理程序對輸入輸出中斷請求進行處理。 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備中選擇一臺 I／ O設備的通道程序，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備（磁盤），這些設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，在時間分割的基礎上，服務于多臺低速和中速面向字符的外圍設備。 字節(jié)多路通道包括多個子通道，每個子通道服務于一個設備控制器，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，每個通道的有關指令和參量存放在主存固定單元中。當通道在邏輯上與某一設備連通時，將這些指令和 字節(jié)多路通道要求每種設備分時占用一個很短的時間片，不同的設備在各自分得的時間片內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)。 當設備在執(zhí)行尋址等控制動作時，通道暫時斷開與這個設備的連接，掛起設備的通道程序，去為其他設備服務，即執(zhí)行其他設備的通道程序。 37 3章 輸入輸出系統(tǒng) 第 3章 輸入輸出系統(tǒng) 計算機組成原理教程（第 5版） I / O管理 設備驅動程序 計算機所使用的外部設備品種越來越多。即使同樣一種用途的設備，由于生產(chǎn)廠家不用，型號不同，設備制造廠家在研制設備的同時開發(fā)的。 39 3章 輸入輸出系統(tǒng) ? 1. 設備驅動程序的功能 ? 設備驅動程序基本任務是啟動指定設備 ， 并且在啟動設備之前完成一系列準備工作 。 一般地說 ， 設備驅動程序的工作過程如下： ? （ 1） 將應用程序中的抽象要求轉換為具體要求 ? 設備是由設備控制器控制的 。 用戶與上層軟件的應用程序提出抽象要求由驅動程序進行中間轉換 ， 化抽象為具體 ， 確定將命令 、 數(shù)據(jù)和參數(shù)分別送到設備控制器的哪個寄存器 。 ? （ 2） 對 I/O請求進行合法性檢查 ? 檢查用戶要求是否能為設備接受 ， 是否屬于設備的功能范圍 。 40 3章 輸入輸出系統(tǒng) （ 3）讀出并檢查設備狀態(tài) 啟動設備控制器的條件是設備就緒，如對打印機要檢查：電源是否合上、是否有紙等；對軟盤驅動器要檢查：有無磁盤、有無寫保護等。 （ 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）設置工作方式 例如對于異步串行通信接口要設置：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設備 完成上述工作后，即可向設備控制器發(fā)出啟動命令。 41 3章 輸入輸出系統(tǒng) 2. 設備驅動程序的結構 一般說來，設備驅動程序應包含如下 5部分： （ 1）設備標題（ 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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