計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第13講-展示頁
2024-10-10 10:35本頁面
【正文】 將地址增值至下一個(gè)字地址 把 DMA控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)交換個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器減 1 若交換個(gè)數(shù)為 0，則 DMA數(shù)據(jù)傳送過程全部結(jié)束，否則返回到上面繼續(xù)進(jìn)行 對于輸出設(shè)備： 把主存地址送入主存地址寄存器，并啟動主存儲器，同時(shí)將主存地址增值至下一個(gè)字地址 將主存數(shù)據(jù)寄存器中的讀出數(shù)據(jù)送入 DMA控制器的數(shù)據(jù)寄存器 把數(shù)據(jù)寫到輸出介質(zhì)上（可能要逐個(gè)字符輸出） 把 DMA控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)交換個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器中的內(nèi)容減1 若交換個(gè)數(shù)為 0，則 DMA數(shù)據(jù)傳送過程結(jié)束，否則返回上面繼續(xù)進(jìn)行 目前使用的 DMA方式實(shí)際上有如下三種： (1) 周期竊取方式 在每一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)， CPU測試有沒有 DMA服務(wù)申請 借用 CPU完成 DMA工作流程。可以很容易地改變各臺外圍設(shè)備的優(yōu)先級 程序控制輸入輸出方式的缺點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)處理機(jī)與外圍設(shè)備并行工作困難 輸入設(shè)備 ID 輸出設(shè)備 OD 處理機(jī) CPU 主存儲 器 MM 程序控制方式的數(shù)據(jù)傳送過程 從設(shè)備緩沖寄存 器中讀一個(gè)字符 到主存儲器中或 從主存儲器中傳 送一個(gè)字符到設(shè) 備緩沖寄存器中 程序控制方式；一個(gè)處理機(jī)管理多臺外設(shè) Done1=1? 否 是 從設(shè)備緩沖寄存 器中讀一個(gè)字符 到主存儲器中或 從主存儲器中傳 送一個(gè)字符到設(shè) 備緩沖寄存器中 Done2=1? 否 是 中斷輸入輸出方式 中斷輸入輸出方式的定義如下： 當(dāng)出現(xiàn)來自系統(tǒng)外部，機(jī)器內(nèi)部，甚至處理機(jī)本身的任何例外的，或者雖然是事先安排的，但出現(xiàn)在現(xiàn)行程序的什么地方是事先不知道的事件時(shí)， CPU暫停執(zhí)行現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去處理這些事件，等處理完成后再返回來繼續(xù)執(zhí)行原先的程序 中斷輸入輸出方式的特點(diǎn)： (1) CPU與外圍設(shè)備能夠并行工作 (2) 能夠處理例外事件。因此，處理機(jī)的實(shí)際利用率只有： 100 / 109?4=?10?7，即 4千萬分之一 一個(gè)處理機(jī)管理多臺外圍設(shè)備?？臻e、準(zhǔn)備就緒、正在忙碌等 (3) 數(shù)據(jù)的輸入和輸出都要經(jīng)過 CPU (4) 用于連接低速外圍設(shè)備，如終端、打印機(jī)等 啟動設(shè)備 Done=1 否 是 從輸入設(shè)備寄存 器中讀一個(gè)字符 到主存儲器中 Ready=1? 否 是 從主存儲器送一 個(gè)字符到輸出設(shè) 備寄存器中 結(jié)束 鍵盤輸入再顯示的框圖 例如： 一個(gè)處理機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)只能管理一臺打印機(jī)。例如，字符終端、打字機(jī)等 面向數(shù)據(jù)塊的設(shè)備主要指工作速度比較 高的外圍設(shè)備；例如，磁盤、磁帶、光盤的輔助存儲器，行式打印機(jī)等 基本輸入輸出方式 對于工作速度、工作方式和工作性質(zhì)不同的外圍設(shè)備，基本輸入輸出方式有如下三種。 系統(tǒng)操作員 處理機(jī) 本地或遠(yuǎn)程用戶 實(shí)時(shí)輸入輸出 輸入輸出設(shè)備 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 其它處理機(jī) 本身出錯(cuò)處理 程序請求 異步性 輸入輸出設(shè)備通常不使用統(tǒng)一的中央時(shí)鐘，各個(gè)設(shè)備按照自己的時(shí)鐘工作，但又要在某些時(shí)刻接受處理機(jī)的控制 處理機(jī)與外圍設(shè)備之間，外圍設(shè)備與外圍設(shè)備之間能夠并行工作 實(shí)時(shí)性 對于一般外部設(shè)備：可能丟失數(shù)據(jù)，或造成外圍設(shè)備工作的錯(cuò)誤 對于實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如果處理機(jī)提供的服務(wù)不及時(shí)，可能造成巨大的損失， 甚至造成人身傷害 對于處理機(jī)本身的硬件或軟件錯(cuò)誤：如電源故障、數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)、頁面失效、非法指令、地址越界等，處理機(jī)須及時(shí)處理 對不同類型的設(shè)備，必須具有與設(shè)備相配合的多種工作方式 與設(shè)備無關(guān)性 獨(dú)立于具體設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口。 用戶無需了解輸入輸出系統(tǒng)和輸入輸出設(shè)備的具體細(xì)節(jié)就能使用輸入輸出設(shè)備。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （第 13講） 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第一章 基本概念 第二章 指令系
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