計算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)第7章

1§7.1I/O主機(jī)主機(jī)

§7.1I/O

223 I/O……*特點(diǎn)： 3 …0的

I/O0*25 …X1IOR#IOR#MEMR#6… …0的

0…85 訴

9 I/OI/O…I/OI/O

IOR#IOR#MEMR#6

…………… 啟動監(jiān) 中轉(zhuǎn)操作信息啟動監(jiān) 設(shè)備就 接收設(shè)備狀態(tài)設(shè)備就 結(jié) 實(shí)現(xiàn)接收操作設(shè)備啟 信號

t…§7.2I/O8

復(fù)復(fù)停器CS口9 I/O…I/O…I/O設(shè)設(shè)備 …

…………

……

…

主機(jī)顯示適配卡主機(jī)顯示適配卡… t 器器

eee

啟動監(jiān)視設(shè)備就緒信中轉(zhuǎn)操作信息啟動監(jiān)視接收設(shè)備狀態(tài)設(shè)備就緒號 ID

讀/主機(jī)磁盤適配器 設(shè)備就緒t=8 3 42、磁盤陣列RAID(RedundantArrayofInexpensive 物理盤0ABCDABCDABCDEFABCDABCDABCDEFGHEFGHEFGH

§7.2I/O

RAID7—采用Cache+異步技術(shù)的2AID6

主接 接機(jī)§7.3I/O……CBAB

(DBID 鍵盤主機(jī) 輯外 號 號⑥①⑦⑥①⑦②輯③⑤外 號 號 ②②④輯⑤①⑥③外 信 例：Intel YStat=Stat&}while(Stat==0 … ………

………… 主機(jī)主機(jī)示配卡轉(zhuǎn)緩控?fù)Q列電極框膠… 上V上S I/OI/O片?? ??????? 盒盒口接機(jī)印打§7.4I/O

I/Owhile(I/O BYTEfor(inti=0;i<8;…

}

e Y

??

?

101101aa

10101bba 格 格NNYNY

BYTEintwhile(*pCur!=0&&{do{Stat=_inp(0x71);Stat=Stat&0x80;}while(Stat==0pCur++;i++;}

=(30×250TC)/(5×106TC)=15×10-B=(2×104次/s-30次/s)×4B=68880B/s//器§7.5I/O

啟動設(shè)備控制操作過程啟動設(shè)備控制操作過程??

t

=

????k?

k+n地

2、磁盤陣列RAID(RedundantArrayofInexpensive 物理盤0物理盤異常 回53頁回55

……YNNYNYBB

…優(yōu)斷…優(yōu)斷邏請輯判主存…

RAID7—采用Cache+異步技術(shù)的26AID有請求A有請求B(B比A

請求At

t

+中斷處

Ⅲ

NYNY ……

… …

§7.3I/OI/OI/OCBAB

i

?k??k?????

kik指ik

轉(zhuǎn)50頁回57(DBID

① 回下頁轉(zhuǎn)48頁(不同請求的返回點(diǎn)+&②IF=0時屏蔽了I/Ot

④③…①②保存現(xiàn)中斷返④③…①②保存現(xiàn)中斷返判中優(yōu)斷邏請輯求μ… 號 號

轉(zhuǎn)52頁 號 號&R&RQS作S⑤QR③④SQR⑦⑥②⑧⑧ …………

…… …… …構(gòu)&…

信 *軟件查詢方式：--適用于共用請求式連接(中 請… …

μOPμOP

&

?

…置入………

……

INAL，DX和OUT器…器…………… Stat=Stat&}while(Stat==0 程序B程序C程序 t&………中斷服務(wù)REG………②中斷響應(yīng)時，中斷服務(wù)REG、中斷請求REG同時置位/復(fù)位 ……&&&&&……

…………以TurboC語言的中斷編程為例。voidinterruptfname(//fnamevoidsetvect(intnum,void*fname)；void*getvect(intnum)；voidenable()；voiddisable()； charBuff[100]；intnCurrPnt0；longintoldvect；voidinterrupt { if(nCurrPoint＜100{outp(0x60,Buff[nCurrPnt])；//一次傳輸一個數(shù)據(jù)} }void{ setvect(0x0B,int0B)； outp(0x60Buff[nCurrPnt])；// 接口芯片 ???2A???2A?A9§7.6DMAI/O一、DMA一、DMAI/O1、DMAI/O方式的概 (DMA—DirectMemory②①②①…§7.4程序直接控制I/O

2、DMAI/O 啟動監(jiān) 中轉(zhuǎn)操作信息啟動監(jiān) 設(shè)備就 接收設(shè)備狀態(tài)設(shè)備就 結(jié) 實(shí)現(xiàn)接收操作設(shè)備啟 信號

t轉(zhuǎn)上頁回下 DMA預(yù)處理(又稱DAM初始化)

while(!kbhit() BYTEfor(inti=0;i<8; }

首址端口MEMR#MEMW#

口口?? ①EOP#↓ 轉(zhuǎn)74頁轉(zhuǎn)上頁轉(zhuǎn)75頁轉(zhuǎn)71

? 轉(zhuǎn)38頁回下 回42頁回433、DMAI/O方式的傳送方式--DMAC暫停CPUCPU

與CPU交替訪問方式--又稱透明DMACPU(可用)DMAC(傳送)CPU(可用)DMAC(傳送)CPU(可用)DMAC(空閑)CPU(可用)DMAC(DMAC 用用

總線使用權(quán)CPU使用總線狀態(tài)

DMAC怎知本次DMA傳送方式？CPU在DMA預(yù)處理時對DM0 接口→設(shè)備傳送的過程二、DMA二、DMAI/O?&?&

inti=0;while(*pCur!=0&&{do{Stat=_inp(0x71);Stat=Stat&}while(Stat==0INTRpCur++;}

…

EO8#

…DMAI/O

Ⅱ?DREQ

①④⑩

§7.5程序中斷I/O

DMA1 時間百分比=0.2*10-6/(0.2*10-6+8*10-時間百分比=1*10-6/(1*10-6+4000*10-

t

§7.7IOP……MEM ……01n

????

k

? k+n地 tt

1B1B1B

…1B1Bt

1B1B1B1B1B1B1B1B1B…t選擇通道—適用于速度均勻的高速設(shè)備；

回53頁回55 ……3、DMA預(yù)處理時為何設(shè)備啟動信息不放在DMA控制器中？DMAC時的總線信號與CPU的總線操作有何不同？DMA后處理時為何不用DMAC通知軟件傳送已結(jié)束(中斷請求)？時，哪些引腳信號方向產(chǎn)生變化？DMA方式與中斷方式有哪些異同點(diǎn)？6N …判輯邏中優(yōu)…

有請求A有請求B(B比A重要 請求At

t

+中斷處

Ⅲ

測檢

令 ………… 取指周期間址周期執(zhí)行周期無I/O中斷請53

?k????k?????

k指

轉(zhuǎn)50頁回57 ② 回下頁轉(zhuǎn)48頁(不同請求的返回點(diǎn)t轉(zhuǎn)上頁轉(zhuǎn)51頁轉(zhuǎn)48保存現(xiàn)中斷返保存現(xiàn)中斷返場邏輯…輯求邏請優(yōu)斷判中μ…………

轉(zhuǎn)52頁⑧⑧ …………

…… …… 輯中斷 接機(jī)構(gòu)口口… *中 請… … 中斷請求響應(yīng)信號中斷類型

μμOP

?檢測檢測邏輯

…?置入……… 量

… …

中斷控制器中斷控制器…………… 程序B程序C程序 t………………②中斷響應(yīng)時，中斷服務(wù)REG、中斷請求REG 2種方法；……以TurboC語言的中斷編程為例。voidinterruptfname()；//fnamevoidsetvect(intnum,void*fname)；void*getvect(intnum)；voidenable()；voiddisable()；charBuff[100]；intnCurrPnt0；longintoldvect；voidinterruptint0B() { if(nCurrPoint＜100){outp(0x60Buff[nCurrPnt])；//一次傳輸一個數(shù)據(jù)} }void{ setvect(0x0B,int0B)； §7.6DMAI/O1、DMAI/O方式的概 (DMA—DirectMemory…

信t轉(zhuǎn)上頁回下 DMA預(yù)處理(又稱DAM初始化)

I/O接口332332211100MEMR#MEMW#

回83頁回上

⑩ 轉(zhuǎn)74頁轉(zhuǎn)上頁轉(zhuǎn)75頁轉(zhuǎn)713、DMAI/O方式的傳送方式--DMAC暫停CPU訪問方式--又稱CPU空閑

與CPU交替訪問方式--又稱透明DMACPU(可用)DMAC(傳送)CPU(可用)DMAC(傳送)CPU(可用)DMAC(空閑)CPU(可用)DMACDMAC 用用

總線使用權(quán)CPU使用總線狀態(tài)

DMAC怎知本次DMA傳送方式？CPU在DMA預(yù)處理時對DM 設(shè) INTR CB HRQINTR

EO8 設(shè)外…DMAI/OⅠ

Ⅱ?DREQ

①④⑩

?若外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸率提高到5MB/s，改用DMA傳送方式， T=(2+18)*5÷(500*106)=