计算机组成原理-输入输出系统-电子工业出版社--罗克露.ppt

正式传送 当外设准备好发送数据(输入)或接受数据(输出)时，它发出DMA请求，由DMA控制器向CPU发出总线使用权的请求(HOLD)。下图示出了停止CPU访内方式的DMA传送数据的流程图。　 后处理 一旦DMA的中断请求得到响应，CPU停止主程序的执行，转去执行中断服务程序做一些DMA的结束处理工作。这些工作包括校验送入内存的数据是否正确；决定继续用DMA方式传送下去，还是结束传送；测试在传送过程中是否发生了错误等等。 二、DMA控制器与接口的连接方式 DMA控制器定义为以下功能： 申请总线、 控制总线、 控制DMA传送 ? 狭义DMA接口定义为以下功能： 与具体设备相适配 进行数据传送的接口逻辑 以上的控制器与接口组成广义的接口。 1、单通道DMA控制器 2、选择型DMA控制器 3、多路型DMA控制器 现有磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。 磁盘、磁带、打印机分别以30μs、 45μs、 150μs的间隔向控制器发DMA请求。 根据传输速率，磁盘优先权最高，磁带次之，打印机最低。 假设DMA控制器每完成一次DMA传送所需的时间是5μs。画出多路型DMA控制器服务三个设备的工作时间图。 多路型DMA控制器工作过程举例： T1间隔中控制器首先为打印机服务。 T2间隔前沿首先为优先权高的磁盘服务，然后为磁带服务，每次服务传送一个字节。 在120μs时间阶段中，为打印机服务只有一次(T1)，为磁盘服务四次(T2，T4，T6，T7)，为磁带服务三次(T3，T5，T8)。 4、DMA控制器的连接 （1）级连方式 （2）公共请求方式 （2）独立请求方式 三、DMA 控制器的组成 5.6 通道控制方式及IOP方式 一、概述 通道的出现进一步提高了CPU的效率。因为通道是一个特殊功能的处理器，它有自己的指令和程序专门负责数据输入输出的传输控制，而CPU将“传输控制”的功能下放给通道后只负责“数据处理”功能。这样，通道与CPU分时使用内存，实现了CPU内部运算与I/O设 备的平行工作。 通道的基本功能 是执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输，按I/O指令要求启动外围设备，向CPU报告中断等，具体有以下五项任务： (1)接受CPU的I/O指令，按指令要求与指定的外围设备进行通信。 (2)从内存选取属于该通道程序的通道指令，经译码后向设备控制器和设备发送各种命令。  (3)组织外围设备和内存之间进行数据传送，并根据需要提供数据缓存的空间，以及提供数据存入内存的地址和传送的数据量。 (4)从外围设备得到设备的状态信息，形成并保存通道本身的状态信息，根据要求将这些状态信息送到内存的指定单元，供CPU使用。 (5)将外围设备的中断请求和通道本身的中断请求，按次序及时报告CPU。 二、通道 1、通道的类型 （1） 字节多路通道 字节多路通道可以连接多台低速设备，如键盘、打印机等，以字节交叉方式传送数据。 字节多路通道的传送方式示意图 （2）选择通道 选择通道又称高速通道，在物理上它可以连接多台高速设备，但是这些设备不能同时工作，在某一段时间内通道只能选择一个设备进行工作。当成组传送完毕后，才能选择另一台设备。 选择通道的传送方式示意图 （3）数组多路通道 基本思想：当某设备进行数据传送时，通道只为该设备服务；当设备在执行寻址等控制性动作时，通道暂时断开与这个设备的连接，挂起该设备的通道程序，去为其他设备服务，即执行其他设备的通道程序。所以数组多路通道很像一个多道程序的处理器。 数组多路通道可以连接多台快速设备，允许并行工作，以成组交叉方式传送数据。 数组多路通道既保留了选择通道高速传送数据的优点，又充分利用了控制性操作的时间间隔为其他设备服务，使通道效率充分得到发挥，因此数组多路通道在实际系统中得到较多应用。 字节多路通道和数组多路通道的共同之处： 都是多路通道，在一段时间内能交替执行多个设备的通道程序，使这些设备同时工作。 字节多路通道和数组多路通道的不同之处： (1)数组多路通道允许多个设备同时工作，但只允许一个设备进行传输型操作，其他设备进行控制型操作。而字节多路通道不仅允许多个设备同时操作，而且也允许它们同时进行传输型操作。 (2)数组多路通道与设备之间数据传送的基本单位是数据块，通道必须为一个设备传送完一个数据块以后，才能为别的设备传送数据块。而字节多路通道与设备之