通道技术与缓冲技术
来源:互联网 发布:梅西一条龙知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 17:48
通道是独立于中央处理器的,专门负责数据I/O传输工作的理单元。从现代计算机系统的结构上看,各种外部设备均有相应的设备控制器,这些设备控制器再通过通道连接在计算机系统的公共系统总线上。
通道对外部设备实行统一管理,它代替CPU对I/O操作进行控制,从而使CPU和外部设备可以并行工作。所以通道又称为I/O处理机。
采用通道这种I/O结构的最大优点是,可以实现中央处理器和各种外部设备并行工作。
采用通道之后,处理器和外部设备都能够访问主存储器。不过,当处理器和外部设备同时申请访问主存储器时,就要竞争存储周期。由主存储器的控制经路处理这些竞争,并保证这些访问同步有序地进行。
有了通道,利用中央处理器和外部设备之间以及各外部设备之间的并行工作能力,操作系统就可以让多个程序同时执行,并在同一时刻让各个程序分别使用计算机系统的不同资源。
通道技术一般用于大型机系统和那些对I/O处理能力要求比较严格的系统中。一般低档次的微机中没有通道。
缓冲技术是用在外部设备与其他硬件部件之间的一种数据暂存技术,它利用存储器件在外部设备中设置了数据的一个存储区域,称为缓冲区。缓冲技术一般有两种用途,一种是用在外部设备与外部设备之间的通信上的,还有一种是用在外部设备和处理器之间的。
采用缓冲技术最根本的原因是,CPU处理数据速度与设备传输数据速度不相匹配,需要用缓冲区缓解其间的速度矛盾。
那么为什么不直接把数据送入用户工作区,而要设置缓冲区来暂存呢?如果把用户工作区直接作为缓冲区则有许多不便。首先,当一个用户从工作区向设备输出或从设备向工作区输入时,工作区被长期占用而使其他用户无法使用。其次,为了减少输入输出次数,以减轻对通道和输入输出设备的压力。第三,缓冲区信息可供多个用户共同使用以及反复使用,减少了不必要的信息传递工作,提高了效率,方便了对缓冲区的管理。
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