第3章輸入輸出設(shè)備及其控制c-文庫(kù)吧資料
2025-01-23 01:35本頁(yè)面
【正文】 I/O系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)，自底向上，它由硬件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、與設(shè)備無(wú)關(guān)的系統(tǒng)軟件以及用戶空間軟件等 5個(gè)層次組成。 （ 6）啟動(dòng) 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(dòng)命令。 （ 4）傳送必要的參數(shù) 如要提供本次傳送的字節(jié)數(shù)等。 ? （ 2） 對(duì) I/O請(qǐng)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 。 一般地說(shuō) ， 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的工作過(guò)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 。即使同樣一種用途的設(shè)備，由于生產(chǎn)廠家不用，型號(hào)不同，設(shè)備制造廠家在研制設(shè)備的同時(shí)開(kāi)發(fā)的。 當(dāng)設(shè)備在執(zhí)行尋址等控制動(dòng)作時(shí)，通道暫時(shí)斷開(kāi)與這個(gè)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。當(dāng)通道在邏輯上與某一設(shè)備連通時(shí)，將這些指令和 字節(jié)多路通道要求每種設(shè)備分時(shí)占用一個(gè)很短的時(shí)間片，不同的設(shè)備在各自分得的時(shí)間片內(nèi)與通道建立傳輸連接，實(shí)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(diǎn)結(jié)合起來(lái)。而所有于通道的控制部分是公共的，由所有子通道所共享。 字節(jié)多路通道包括多個(gè)子通道，每個(gè)子通道服務(wù)于一個(gè)設(shè)備控制器，可以獨(dú)立地執(zhí)行通道指令。選擇通道多適合于快速設(shè)備（磁盤(pán)），這些設(shè)備相鄰字之間的傳送空閑時(shí)間極短。 通道工作過(guò)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(tái) I／ O設(shè)備的通道程序，此刻該通道程序獨(dú)占了整個(gè)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(qǐng)求。 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。它相當(dāng)于中央處理機(jī)的程序計(jì)數(shù)器。 30 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個(gè)部件 (6) 排隊(duì)器： 根據(jù)預(yù)先確定的優(yōu)先次序，對(duì)各子通道提出的請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，確定通道下一次和哪一個(gè)子通道的外部設(shè)備進(jìn)行交換，優(yōu)先級(jí)高的先進(jìn)行交換。 28 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個(gè)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(duì)結(jié)果，按通道節(jié)拍產(chǎn)生通道微操作。 26 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道的各個(gè)部件 (2) 代碼緩沖寄存器 JN： 是外部設(shè)備與內(nèi)存進(jìn)行代碼交換時(shí)暫存被交換代碼的寄存器。 ?當(dāng)中央處理機(jī)響應(yīng)中斷后，程序可以根據(jù)通道狀態(tài)，分析結(jié)束原因并進(jìn)行必要的處理。一般每取出一條新的通道指令，就將命令碼通過(guò)子通道發(fā)往設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行傳輸。如果執(zhí)行完的通道指令不是該通道程序中最后一條指令，子通道進(jìn)入通道請(qǐng)求排隊(duì)。當(dāng)傳輸完一個(gè)數(shù)據(jù)后，通道修改內(nèi)存地址 (加 1)和傳輸個(gè)數(shù) (減 1)，直至要傳輸個(gè)數(shù)達(dá)到 0為止，結(jié)束該條通道指令的執(zhí)行。 若是傳送數(shù)據(jù)操作，設(shè)備便依次按自己的工作頻率發(fā)出使用通道的申請(qǐng)，進(jìn)行排隊(duì)。 啟動(dòng)成功后，通道將通道程序首地址保留到子通道中，此時(shí)通道可以處理其他工作，設(shè)備具體執(zhí)行通道指令規(guī)定的操作。等到設(shè)備回答并斷定啟動(dòng)成功后，建立結(jié)果特征“已啟動(dòng)成功”；否則建立結(jié)果特征“啟動(dòng)失敗”，結(jié)束操作。 ? 檢查通道、子通道的狀態(tài)是否能使用。 根據(jù)這個(gè)首地址從內(nèi)存讀取第一條通道指令。 從約定的單元或?qū)Ｓ眉拇嫫髦腥〉猛ǖ莱绦蚴椎刂?，并檢查其是否正確。 ? 通道接到“啟動(dòng) I/O”命令后進(jìn)行以下工作。 ? 當(dāng)程序執(zhí)行到需要輸入輸出時(shí)，由專門(mén)的外設(shè)管理程序?qū)⒈敬屋斎胼敵龅母鞣N主要信息準(zhǔn)備好，根據(jù)輸入輸出的具體要求，組織好通道程序，存入內(nèi)存，并將它的首地址送入約定單元或?qū)Ｓ眉拇嫫髦?，然后?zhí)行輸入輸出指令，向通道發(fā)出“啟動(dòng) I/O”命令。它相當(dāng)于中央處理機(jī)的程序計(jì)數(shù)器。右邊設(shè)備控制器與中央處理機(jī)以及與傳輸控制電路之間的連線，是所有設(shè)備控制器都有的，為清楚起見(jiàn)圖中予以省略，并用虛線所指的圓圈表示被排隊(duì)器選中的設(shè)備。排隊(duì)器加上子通道的記憶部件，就能實(shí)現(xiàn)通道逐個(gè)地啟動(dòng)子通道進(jìn)行工作。 ? (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(hào)。 ? (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(gè)通道有序地工作。 21 3章 輸入輸出系統(tǒng) ?2. 通道的組成 22 3章 輸入輸出系統(tǒng) ? 主要部件作 : ? (1) 通道指令寄存器 JZ： 用來(lái)存放正在執(zhí)行的通道指令。 控制外部設(shè)備執(zhí)行某些非信息傳送的控制操作，如磁帶機(jī)的引帶等； ? 根據(jù)通道指令給出的交換代碼個(gè)數(shù)和內(nèi)存始址以及設(shè)備中的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備和內(nèi)存之間的代碼傳送； ? 根據(jù)中央處理機(jī)給出的信息，從內(nèi)存 (或?qū)Ｓ眉拇嫫?)中讀取子通道的通道指令，并分析該指令，向設(shè)備控制器和設(shè)備發(fā)送工作命令； ? 20 3章 輸入輸出系統(tǒng) 通道控制原理 ? 1. 通道的功能 ?通道對(duì)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)管理和控制應(yīng)有如下功能： ? 輸入輸出設(shè)備發(fā)現(xiàn)的“故障中斷”； ? 報(bào)告某操作正常結(jié)束的“正常結(jié)束”中斷； ?直到數(shù)據(jù)交換過(guò)程結(jié)束向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，進(jìn)行通道結(jié)束處理工作。因此通道是一個(gè) 特殊功能的處理器 。為了減輕 CPU負(fù)擔(dān)， I/O控制部件又把諸如選設(shè)備、切換、啟動(dòng)、終止以及數(shù)碼校驗(yàn)等功能也接過(guò)來(lái)，進(jìn)而形成 I/O通道，實(shí)現(xiàn)輸入輸出操 通道控制及其特點(diǎn)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1