1、第四組通道的基本概念通道是一種高級(jí)的I/O控制部件，基本任務(wù)是通過執(zhí)行車需來管理輸入輸出工作通道控制方式與DMA方式的區(qū)別1. DMA控制器通過專門的硬件控制邏輯實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳送的控制，通道是一個(gè)具有特殊功能的處理器，它有自己的指令和程序，通過執(zhí)行通道程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳送的控制。通道具有更強(qiáng)的獨(dú)立處理數(shù)據(jù)輸入輸出功能。2. DMA控制器通常只能控制一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)同類設(shè)備，而一個(gè)通道可以同時(shí)控制許多臺(tái)同類或不同類的設(shè)備。通道的功能從邏輯結(jié)構(gòu)上說，通道控制方式具有4級(jí)連接，主機(jī)通道設(shè)備控制器外設(shè)。通道具有以下功能1.接受CPU的I/O指令，按指令要求與指定的外設(shè)進(jìn)行聯(lián)系，2.從主存取出屬于該通道程序

2、的通道指令，經(jīng)譯碼后向設(shè)備控制器和設(shè)備發(fā)送各種命令。3.實(shí)施主存和外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送。4.從外設(shè)獲得設(shè)備的狀態(tài)信息，形成并保存通道本身的狀態(tài)信息并送到主存指定單元供CPU訪問。5.將外設(shè)的中斷請(qǐng)求和通道本身的中斷請(qǐng)求按次序及時(shí)報(bào)告CPU。通道對(duì)設(shè)備控制器的管理1.從通道接收控制信號(hào)，控制外設(shè)完成相應(yīng)操作。2.向通道反饋外設(shè)的狀態(tài)3.將外設(shè)的各種不同信號(hào)轉(zhuǎn)換為通道能識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。通道通過使用通道指令來控制I/O模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操作，并以通道狀態(tài)字接收I/O模塊反映的外圍設(shè)備的狀態(tài)，因此，I/O模塊是通道對(duì)I/O設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳輸控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，I/O模塊的具體任務(wù)如下：通道的類型根據(jù)通道的工作方式，可

3、以分為選擇通道選擇通道、多路通道多路通道一個(gè)系統(tǒng)可以兼有兩種類型的通道，也可以只有其中一種1）選擇通道選擇通道選擇通道又稱高速通道高速通道，在物理上它可以連接多個(gè)設(shè)備，但是這些設(shè)備不能同時(shí)工作，在某一段時(shí)間內(nèi)通道只能選擇一個(gè)設(shè)備進(jìn)行工作。選擇通道主要用于連接高速外圍設(shè)備，如磁盤、磁帶等，信息以數(shù)據(jù)塊方式高速傳輸，因?yàn)閭鬏斔俾矢撸栽谄陂g只為一臺(tái)設(shè)備服務(wù)是合理的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：這類設(shè)備的輔助操作時(shí)間很長，如磁盤機(jī)平均找道時(shí)間是10ms，磁帶機(jī)帶時(shí)間可以長達(dá)幾分鐘，在這期間通道處于等待狀態(tài)，因此整個(gè)通道的利用率不是很高2）多路通道多路通道多路通道又稱多路轉(zhuǎn)換通道多路轉(zhuǎn)換通道，在同一時(shí)間能處理多個(gè)I/O

4、設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，又分為數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道和字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道1.數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道是對(duì)選擇通道的一種改進(jìn)，基本思想是當(dāng)某設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，通道只為改設(shè)備服務(wù)；當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行尋址等控制性動(dòng)作時(shí)，通道去為其他設(shè)備服務(wù)。由于數(shù)組多路通道既保留了選擇通路高速傳送數(shù)據(jù)的有點(diǎn)，又充分利用了控制性操作的時(shí)間間隔為其他設(shè)備服務(wù)，使通道效率充分得得到發(fā)揮，因此數(shù)組多路通道在大型系統(tǒng)中得到較多應(yīng)用2.字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道主要用于連接大量的低速設(shè)備，如鍵盤、打印機(jī)等等，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸率很低。特點(diǎn)：用于連接多個(gè)慢速和中速設(shè)備，由于這些設(shè)備兩次數(shù)據(jù)傳輸之間的間隔較長，利

5、用這個(gè)間隔時(shí)間為其他設(shè)備服務(wù)可提高利用率例如數(shù)據(jù)傳輸率是1000B/s，即傳送一個(gè)字節(jié)的時(shí)間是1ms，而通道從設(shè)備接收或發(fā)送一個(gè)字節(jié)只需要幾百納秒，因此通道在傳送兩個(gè)字節(jié)之間有很多空閑時(shí)間，字節(jié)多路通道正是利用這個(gè)空閑時(shí)間為其他設(shè)備服務(wù)。字節(jié)多路和數(shù)組多路的不同1、數(shù)組多路通道允許多個(gè)設(shè)備同時(shí)工作，但只允許一個(gè)設(shè)備進(jìn)行傳輸性操作，其他設(shè)備進(jìn)行控制型操作，而字節(jié)多路通道不僅允許多個(gè)設(shè)備同時(shí)操作，而且也允許他們同時(shí)進(jìn)行傳輸型操作2、數(shù)組多路通道與設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的基本單位是數(shù)據(jù)塊，通道必須為一個(gè)設(shè)備傳送完一個(gè)數(shù)據(jù)塊之后，才能為別的設(shè)備傳送數(shù)據(jù)塊。而字節(jié)多路通道與設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的基本單位是字節(jié)，通道為一個(gè)設(shè)備傳送一個(gè)字節(jié)之后，又可以為另一個(gè)設(shè)備傳送一個(gè)字節(jié)，因此各設(shè)備與通道之間的數(shù)據(jù)傳送是以字節(jié)為單位交替進(jìn)行總結(jié)通道的優(yōu)點(diǎn)：1.進(jìn)一步提高了CPU的效率因?yàn)橥ǖ朗且粋€(gè)特殊功能的處理器，它有自己的指令和程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制，而CPU將“傳輸控制”的功能下放給通道后只負(fù)責(zé)“數(shù)據(jù)處理”功能，這樣，通道與CPU分時(shí)使用存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)了CPU內(nèi)部運(yùn)算與I/O設(shè)備的并行工作2.具有通道的機(jī)器一般是大型計(jì)算機(jī)和服務(wù)器，數(shù)據(jù)流量很大，通過設(shè)立多個(gè)通道，可以控制多個(gè)同類型或