第八章设备管理演示幻灯片.ppt

设备分配的数据结构图 字节多路通道以字节为单位传输信息，它可以分时地执行多个通道程序。当一个通道程序控制某台设备传送一个字节后，通道硬件就控制转去执行另一个通道程序，控制另一台设备传送信息。 2) 数组选择通道(Block Selector Channel) 选择通道是以成组方式工作的，即每次传送一批数据，故传送速度很高。选择通道在一段时间内只能执行一个通道程序，只允许一台设备进行数据传输。选择通道主要连接磁盘，磁带等高速I/O设备。 选择通道 3) 数组多路通道(Block Multiplexor Channel) 数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道(设备)分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。因而这种通道既具有很高的数据传输速率，又能获得令人满意的通道利用率。也正因此，才使该通道能被广泛地用于连接多台高、中速的外围设备，其数据传送是按数组方式进行的。 3. “瓶颈”问题 图 8.6 单通路I/O系统 图 8.7 多通路I/O系统 多通路I/O系统 ——解决“瓶颈”问题 优点：系统可靠，设备并行 缺点：不能实现“全连通” 原因：硬件连线复杂 类型不相容 4 通道控制方式 1） I/O通道控制方式的引入 通道技术可以进一步减少 CPU的干预，即把对一个数据块为单位的读（或写）的干预，减少到对一组数据块为单位的读（或写）的有关的控制和管理的干预。这样可实现 CPU、通道和I/O设备三者之间的并行工作，从而更有效地提高了整个系统的资源利用率和运行速度 2） 通道程序 例如， 某系统中通道命令的格式如下： 通道是通过执行通道程序，并与设备控制器来共同实现对I/O设备的控制。 通道程序是由一系列的通道指令（或称为通道命令）所构成。通道指令与一般的机器指令不同，在每条指令中包含的信息较多，有操作码、内存地址、计数（读或写数据的字节数）、通道程序结束位。 操作码 数据主存始址 结束位 字节计数 0 7 8 31 32 47 48 63 ①通道命令类型： 通常，计算机系统的I/O处理机具有如下三类基本通道操作： (1) 数据传送类， 如读、 写、 反读、 断定(检验设备状态)； (2) 设备控制类， 如控制换页、 磁带反绕等；  (3) 转移类， 即通道程序内部的控制转移。  ②通道命令组成：  (1) 操作码(0～7)： 表示通道要执行的命令；  (2) 数据主存始址： 表示本命令要访问的主存数据区的起始地址；  (3)结束位(32～47， 只使用了 32～36 位， 其余未用)： 37～39 位必须置 0，否则认为通道命令错。表示通道程序结束 操作 P R 计数 内存地址 WRITE 0 0 80 813 WRITE 0 0 140 1034 WRITE 0 1 60 5830 WRITE 0 1 300 2000 WRITE 0 0 250 1850 WRITE 1 1 250 720 (4) 字节计数(48～63 位)：规定了数据区的字节数。 数据主存始址和字节计数这两个字段主要用于数据传送类命令。 ③ 通道运算控制部件： 通道地址字 CAW：记录通道程序在内存中的地址 通道命令字 CCW：保存正在执行的通道指令 通道状态字 CSW：存放通道执行后的返回结果 通道数据字 CDW：存放传输数据 3） 通道工作原理 CPU：执行用户程序，当遇到I/O请求时，可根据该请求生成通道程序放入内存（也可事先编好放入内存），并将该通道程序的首地址放入CAW中；之后执行“启动I/O”指令，启动通道工作。 通道：接收到“启动I/O”指令后，从CAW中取出通道程序的首地址，并根据首地址取出第一条指令放入CCW中，同时向CPU发回答信号，使CPU可继续执行其他程序，而通道则开始执行通道程序，完成传输工作 （通道程序完成实际I/O，启动I/O设备，执行完毕后,如果还有下一条指令，则继续执行, 否则表示传输完成） 当通道传输完成最后一条指令时，向CPU发I/O中断，并且通道停止工作。CPU接收中断信号，从CSW中取得有关信息，决定下一步做什么 返回本节 8.3 缓冲技术 8.3.1 缓冲的引入 8.3.2 单缓冲 8.3.3 双缓冲 8.3.4 环形缓冲 8.3.5 缓冲池 返回本章首页 8.3.1 缓冲的引入 引入缓冲的主要目的有以下几点。 1．缓和处理机和I/O设备