东北财经大学计算机原理课件 输入输出系统（二）.ppt

6.4 DMA方式 6.4 DMA方式 6.4 DMA方式 6.4 DMA方式 6.4 DMA方式 6.4 DMA方式 DMA操作过程 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.2 DMA控制器的组成 6.4 DMA方式 6.3.3 DMA传送方式 问题：DMAC和CPU如何分时使用系统总线和主存？ 1、CPU停止法 在DMA传送期间，CPU一直处于保持状态，不对总线和主存进行任何操作 6.4 DMA方式 63.3 DMA传送方式 2、总线周期挪用法 当外设有DMA请求时，由DMAC挪用一个或几个主存周期。 6.4 DMA方式 6.3.3 DMA传送方式 3、总线周期分时法 DMAC与CPU交替访问主存。 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.1 通道及其基本功能 通道是一种特殊功能的处理器，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。 采用通道控制方式后，CPU将传输控制的功能下放给通道后只负责数据处理功能，通道与CPU分时使用内存。 通道的主要功能：接受I/O指令，按I/O指令要求启动指定的I/O设备，执行相应的通道指令，控制外设和内存进行数据传输，向CPU报告中断等。 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.1 通道及其基本功能 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.1 通道及其基本功能 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.2 通道的类型 1、选择通道 在某一段时间内，通道只能选择一个外设进行工作。 适用于高速外设,如磁盘机. 2、数组多路通道 多台外设以定长的数据块为单位分时使用传送通道，轮流传送数据块。 设备传送数据时，通道为其服务，设备进行寻址时，通道为其它设备服务 适用于辅助操作时间长的外设,如磁带机. 3、字节多路通道 多台外设以字节为单位分式使用传送通道，轮流传送数据 适用于低速外设,如打印机. 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.3 I/O指令和通道指令 1、I/O指令 功能：启动、停止I/O的过程，了解设备和通道的状态并控制通道进行其它操作（不实现I/O数据传送） IBM 360/370有四条I/O指令： START IO：启动指令中包含的通道号和I/O设备号所指定的设备，进行一次I/O操作 HALT IO：强行停止指令中指出的通道中所有设备的运行 TEST IO和TEST CHANNEL：测试IO设备和通道状态 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.3 I/O指令和通道指令 2、通道指令 功能：又称通道控制字（CCW），是通道用于执行I/O操作的指令 三种类型： 数据传输命令：完成指令指定的主存储区与外设之间的数据传送 转移指令：转移到主存绝对地址 IO设备控制指令：直接控制I/O设备的操作 6.5 通道与I/O处理机方式 6.5.3 I/O指令和通道指令 例： 6.5 通道与I/O处理机方式 6.6 磁盘存储器 6.6.1 磁盘的分类 1、软磁盘：采用塑料（聚脂薄膜）做基底，两面均匀涂上磁粉。包括：8英寸、5.25英寸、3.5英寸等 6.6 磁盘存储器 6.6.1 磁盘的分类 2、硬磁盘：采用金属（铝镁合金）做基底，两面均匀涂上磁粉。磁盘有多个盘片组成——磁盘组 6.6 磁盘存储器 6.6.2 磁盘的物理结构 6.6 磁盘存储器 6.6.2 磁盘的物理结构 6.6 磁盘存储器 6.6 磁盘存储器 6.6 磁盘存储器 6.6.5 磁盘存储器的主要技术指标 1、记录密度：单位长度或单位面积可记录的二进制信息量 道密度：垂直于磁道的方向上，单位长度所容纳的磁道数量 TPI（Tracks per inch） 位密度：沿磁道方向上，单位长度内所记录的二进制位数 bpi (bit per inch) 2、存储容量：磁盘能够存储字节的总量 对于非格式化容量用记录密度计算 格式化容量=每扇区字节数*每磁道的扇区数*每盘面的磁道数*存储信息的面数 3、寻道时间（查找时间）Tst：磁头查找到指定磁道所需的时间，由厂家给定 6.6 磁盘存储器 6.6.5 磁盘存储器的主要技术指标 4、寻区时间（平均等待时间）Twa：磁头找到指定扇区所需要的时间，其值为磁盘旋转半周的时间 5、寻址时间Tsa：Tsa=Tst+Twa 例：厂家给定寻道时间为10ms，磁盘转速