計算機組成原理(第四版)第八章：輸入輸出系統(tǒng)-資料下載頁
2025-01-21 23:32本頁面
【正文】 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，將這些指令和參量取出來，送入公共控制部 ? 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， 46 ? 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，象字節(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)。 ? 數(shù)組多路通道和字節(jié)多路通道的比較（見書） 47 ? 發(fā)展 ? 輸入輸出處理機（ IOP） ? 輸入輸出處理機（ IOP）不是一臺獨立的計算機，而是計算機系統(tǒng)中的一個部件。 IOP可以和 CPU并行工作，提供高速的 DMA處理能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳送。此外，有些 IOP還提供數(shù)據(jù)的變換、搜索和字裝配／分拆能力。 ? 8位和 16位微機中使用的 Intel 8089 I／ O處理器就是這種通道型 I／ O處理器 48 ? 外圍處理機 ? 外圍處理機結構更接近于一般處理機，或者就是選用已有的通用機。外圍機基本上是獨立于主處理機工作的， 49 I/O接口標準 ? 本節(jié)僅作介紹（具體內容在后續(xù)課程詳細講解） ? 并行 I/O接口 SCSI ? 小型計算機系統(tǒng)接口的簡稱，它是一個高速智能接口，可以混接各種磁盤、光盤、磁 帶機、打印機、掃描儀、條碼閱讀器以及通信設備 ? 50 I/O接口標準 ? 串行接口標準 IEEE1394 ? IEEE 1394是一種高速串行 I/O標準接口。各被連接裝置的關系是平等的，不用 PC介入也能自成系統(tǒng)。這意味著 1394在家電等消費類設備的連接應用方面有很好的前景。 ? (1)數(shù)據(jù)傳送的高速性 ? (2)數(shù)據(jù)傳送的實時性 ? (3)體積小易安裝 ， 連接方便 51 I/O接口標準 52 本 章 小 結 ? 各種外圍設備的數(shù)據(jù)傳輸速率相差很大。如何保證主機與外圍設備在時間上同步，則涉及外圍設備的定時問題。在計算機系統(tǒng)中，CPU對外圍設備的管理方式有：①程序查詢方式；②程序中斷方式；③ DMA方式；④通道方式。每種方式都需要硬件和軟件結合起來進行。 ? 程序查詢方式是 CPU管理 I/O設備的最簡單方式， CPU定期執(zhí)行設備服務程序，主動來了解設備的工作狀態(tài)。這種方式浪費 CPU的寶貴資源。 ? 程序中斷方式是各類計算機中廣泛使用的一種數(shù)據(jù)交換方式。當某一外設的數(shù)據(jù)準備就緒后，它“主動”向 CPU發(fā)出請求信號。CPU響應中斷請求后，暫停運行主程序，自動轉移到該設備的中斷服務子程序，為該設備進行服務，結束時返回主程序。中斷處理過程可以嵌套進行，優(yōu)先級高的設備可以中斷優(yōu)先級低的中斷 53 本 章 小 結 ? DMA技術的出現(xiàn)，使得外圍設備可以通過 DMA控制器直接訪問內存，與此同時， CPU可以繼續(xù)程序。DMA方式采用以下三種方法：①停止 CPU訪內；②周期挪用；③ DMA與 CPU交替訪內。 DMA控制器按 ? 通道是一個特殊功能的處理器。它有自己的指令和程序專門負責數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制，從而使 CPU將“傳輸控制”的功能下放給通道， CPU只負責“數(shù)據(jù)處理”功能。這樣，通道與 CPU分時使用內存，實現(xiàn)了 CPU內部的數(shù)據(jù)處理與 I/O設備的平行工作。通道 54 本 章 小 結 ? 標準化是建立開放式系統(tǒng)的基礎。 CPU、系統(tǒng)總線、 I/O總線及標準接口技術近年來取得了重大進步。其中并行 I/O接口 SCSI與串行I/O接口 IEEE 1394是兩個最具權威性和發(fā)展前景的標準接口技術。 ? SCSI是系統(tǒng)級接口，是處于主適配器和智能設備控制器之間的并行 I/O接口，改進的 SCSI可允許連接 1～ 15臺不同類型的高速外圍設備。 SCSI的不足處在于硬件較昂貴，并需要通用設備驅動程序和各類設備的驅動程序模塊的支持。 ? IEEE 1394是串行 I/O標準接口。與 SCSI并行 I/O接口相比，它具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)傳送的實時性，具有更小的體積和連接的方便性。 IEEE 1394的一個重大特點是，各被連接的設備的關系是平等的，不用 PC介入也能自成系統(tǒng)。因此 IEEE 1394已成為Intel、 Microsoft等公司聯(lián)手制定的新標準。 55 本 章 小 結 返回
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