Ch7~8 输入输出系统.ppt

* * 中断屏蔽寄存器 用软件设置灵活的优先级 * * 中断输入输出方式的接口 * * 程序控制方式输入输出数据传输途径 CPU 存储器 接口 外设 * * 7.4 DMA (Direct Memory Access)方式 一、基本概念 目的 减少大批量数据传输时CPU的开销。 方法 采用专用部件生成访存地址并控制访存过程。 传输过程 预处理 数据传输 后处理 * * DMA方式输入输出数据传输途径 CPU 存储器 接口 外设 * * 二、DMA传送方式 问题 访存冲突 解决方法 CPU等待DMA DMA趁存储器空闲时访问存储器 周期挪用cycle stealing CPU与DMA交替访问存储器 透明方式 * * DMA控制流程： * * 三、DMA控制器结构—基本结构 * * DMA与CPU的连接： * * 7.5 通道方式 通道是一个具有输入输出处理器控制的输入输出部件。通道控制器有自己的指令，即通道命令，能够根据程序控制多个外部设备并提供了DMA共享的功能。 一、通道的类型 1. 选择通道 2. 数组多路通道 3. 字节多路通道 * * 二、通道的功能 性能指标：流量（吞吐率） 字节多路通道的极限流量应大于所接外设的字节传送速率之和；其他两种通道的极限流量应大于所接外设中字节传送速率最大的设备。 通道的功能： 1. 接受CPU的指令。 2. 读取并执行通道程序。 3. 控制数据传送。 4. 读取外设的状态信息，提供给CPU。 5. 发出中断请求。 * * 三、通道结构的发展 通道结构的I/O处理机(IOP) 专用处理机（如网卡、显卡上的处理机） 外围处理机(PPU) 通用机（如双CPU服务器） 功能 数据转换、数据有哪些信誉好的足球投注网站、数据格式转换、检错纠错、编码/译码，打包/解包 * * 7.6 输入输出接口与总线 ——SCSI总线 1. 特点 从通道发展而来 传输速度快 灵活性好（适用于各种外设） 设备独立性 采用高级命令系统 * * 2. 信号定义 信号电平： 单端方式 差分方式 * * 3. 总线控制 地址构成： 设备地址(8个) 逻辑单元号（逻辑设备号） 逻辑分区地址（16到32位块地址） 通信协议：消息传递 八个阶段（操作状态）： 空闲，仲裁，选择，再选择， 命令，数据，状态，消息 两个异步条件： 注意（有消息发出），复位 * * 操作状态 * * 4. 消息系统 消息的作用： 传递操作信息（如设备执行情况以及操作控制） 消息类型： 单字消息 双字消息 多字消息 * * SCSI消息（一） * * SCSI消息（二） * * 5. 命令格式 * * SCSI的发展 * * * * SCSI接口芯片: LSI53C1010 * * USB 即插即用 自动配置 自动识别外围设备连接关系 4种数据传输方式 针对配置、命令以及状态信息的控制传输 针对电话机和其他对时间极为敏感的事实传输 针对操纵杆、鼠标器和键盘的中断传输 针对打印机、扫描以及数字相机的批传输 4针的接插件 2条信号线和2条电源线 电源线采用5伏电压 * * USB * * 3. 磁盘阵列RAID Redundant Array of Inexpensive Disks 目的：提高容量，提高可靠性 每个磁盘MTTF为20万小时，100个无容错阵列的MTTF为2000小时。 R’(t) = R100(t)=(e-lt)100= e-100lt= e-l’ t l’=100l MFFF’ = 1/ l’ = 1/100l = MTTF/100 * * 磁盘阵列的类型 RAID-0：非冗余的磁盘阵列。 RAID-1：镜像磁盘冗余阵列。 RAID-2：海明码纠错冗余的磁盘阵列，位交叉。 RAID-3：奇偶校验冗余的磁盘阵列，位交叉。 RAID-4：独立传送磁盘阵列，块交叉，校验盘是瓶颈。 RAID-5：独立传送磁盘阵列，块交叉，分布的冗余校验。 RAID-6：P+Q冗余技术，增强纠错能力。 * * ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? * * ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? * * ??????