dma與通道ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 05:17本頁面
【正文】 選擇通道用于對高速設(shè)備進(jìn)行控制；在一段時間內(nèi)選擇通道只執(zhí)行一個設(shè)備的通道程序，采用 “ 成組” 方式傳送。 ? 某個設(shè)備一旦被選中便獨占通道，直到傳送完畢才釋放通道，所以傳輸速率高。 ? 選擇通道可接多臺同類設(shè)備，其數(shù)據(jù)寬度是可變的，通道中包含一個參數(shù)寄存器，用于記錄I/O操作所需的通道參量。 34 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 3．?dāng)?shù)組多路通道 ? 多臺設(shè)備以定長數(shù)據(jù)塊為單位分時使用傳輸通路，輪流傳送數(shù)據(jù)塊。這種通道稱為成組多路通道。 ? 既允許各子通道間并行工作，又以獨占方式成組地連續(xù)傳送數(shù)據(jù)，因而具有很高的傳輸率。用于控制多臺同類高速設(shè)備。 35 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 具有多種通道的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 36 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 （ 1）使用多個通道的優(yōu)點 ①可以克服因數(shù)據(jù)流量大而集中于某一通道所造成的擁塞現(xiàn)象； ②可以實現(xiàn)對不同類型的外設(shè)分類管理。 （ 2）存儲管理部件的主要任務(wù) 存儲管理部件是主存的控制部件，其主要任務(wù)是根據(jù)事先確定的優(yōu)先次序，決定下一周期由哪個部件使用存儲總線訪問主存。 （ 3）各部件訪問主存的優(yōu)先次序 通道與 CPU同時要求訪問主存，通道優(yōu)先于 CPU； 多個通道同時要求訪問主存，選擇通道和數(shù)組多路通道的優(yōu)先級高于字節(jié)多路通道。 37 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 （ 4）通道的功能 通道的基本功能是執(zhí)行通道程序，實施外設(shè)與主存的數(shù)據(jù)傳送，按 I/O指令要求啟動外設(shè)，向 CPU報告中斷等。 ①接受 CPU的 I/O指令，并按 I/O指令的要求與指定的外設(shè)進(jìn)行通信； ②從主存選取屬于該通道程序的通道指令，經(jīng)譯碼后向設(shè)備控制器和外設(shè)發(fā)送各種命令； ③實現(xiàn)外設(shè)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送，提供信息傳送通路、裝配和拆卸信息、提供數(shù)據(jù)存入主存的地址和傳送數(shù)據(jù)的計數(shù)值； 38 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 ④ 從外設(shè)獲取設(shè)備的狀態(tài)信息，形成并保存通道本身的狀態(tài)信息，根據(jù)要求把這些信息送到主存的指定單元，供 CPU使用； ⑤將外設(shè)的中斷請求和通道本身的中斷請求按次序及時通知 CPU。 (5)設(shè)備控制器的功能 ①從通道接受通道指令 ,控制外部設(shè)備完成所要求的操作 。 ② 向通道反饋外設(shè)的狀態(tài)； ③將外設(shè)的各種不同信號轉(zhuǎn)換為通道能識別的標(biāo)準(zhǔn)信號。 39 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 ◆ （ 6） CPU對通道的管理 CPU對通道的控制通過兩種途徑： (1) 執(zhí)行 I/O指令 ? 當(dāng)需要進(jìn)行 I/O操作時， CPU按約定的格式準(zhǔn)備好命令和數(shù)據(jù)，編制好通道程序，然后通過執(zhí)行 I/O 指令來啟動通道。 ? 通道被啟動后，從主存指定單元取出通道程序執(zhí)行； I/O指令是一種特權(quán)指令，在用戶程序中不能使用。 ? I/O指令應(yīng)給出通道開始工作所需的全部參數(shù)，I/O指令和 CPU的其他指令形式相同，由操作碼和地址碼組成，操作碼表示執(zhí)行何操作，地址碼用來表示通道和設(shè)備的編號。 ? CPU啟動通道后，通道和外部設(shè)備將獨立進(jìn)行工作。 40 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 (2) 處理來自通道的中斷請求 ▲ 當(dāng)通道和外設(shè)發(fā)生異?；蚪Y(jié)束處理時，通道采用“ 中斷 ” 方式向處理器報告。 ◆ 通道的功能 ： 通道在一定的硬件基礎(chǔ)上利用軟件手段實現(xiàn)對 I/O的控制和傳送，更多地 免去了 CPU的介入 ，從而使主機和外設(shè)的 并行 工作程度更高。當(dāng)然，通道并不能完全脫離 CPU，它還要受到 CPU的管理，而且通道還應(yīng)該向CPU報告自己的狀態(tài)，以便 CPU決定下一步的處理。 41 Computer System Organization and Architecture 返回目錄 通道型 I/O處理機和外圍處理機 通道結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了兩種計算機 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： ? 通道結(jié)構(gòu)的 I/O處理機 (IOP)：專用處理機（如網(wǎng)卡、顯卡上的處理機），不獨立于 CPU工作。 ? 外圍處理機 (PPU)： PPU基本上是獨立于主機工作的，它有自己的指令系統(tǒng)，完成算術(shù) /邏輯運算，讀 /寫主存儲器，與外設(shè)交換信息等。有的外圍處理機干脆就選用已有的通用機（如雙 CPU服務(wù)器）。
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