输入/输出技术
数据传输控制方式
程序控制(查询)方式:分为无条件传送和程序查询方式两种。方法简单,硬件开销小,但I/O能力不高,严重影响CPU的利用率。
程序中断方式:与程序控制方式相比,中断方式因为CPU无需等待而提高了传输请求的响应速度。
DMA方式:DMA方式是为了再主存与外设之间实现高速、批量数据交换而设置的。DMA方式比程序控制方式与中断方式都高效。
(DMAC向总线裁决逻辑提出总线请求;CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权。此时DMA响应,通过DMAC通知I/O接口开始DMA传输。)
通道方式
I/O处理机
中断处理过程:
CPU无需等待也不必查询I/O状态。
当I/O系统准备好以后,发出中断请求信号通知CPU;
CPU接到中断请求后,保存正在执行程序的现场(保存现场),打断的程序当前位置即为断点;
(通过中断向量表)转入I/O中的服务程序的执行,完成I/O系统的数据交换;
返回被打断的程序继续执行(恢复现场)。
总线
一条总线同一时刻仅允许一个设备发送,但允许多个设备接收
总线分类:
数据总线(Data Bus): 在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要存储的数据。
地址总线(ADDress Bus): 用来指定在RAM(Random Access Memory)之中存储的数据的地址。
控制总线(Control Bus):将微处理器控制单元(Control Unit)的信号,传送到周边设备。
可靠性
系统可靠性分析 - 可靠性指标
平均无故障时间 (MTTF)MTTF=r/$\lambda$,$\lambda$为失效率
平均故障修复时间 (MTTR)MTTR=1/$\mu$,$\mu$为修复率
平均故障间隔时间 (MTBF)MTBF=MTTR+MTTF
系统可用性 MTTF/(MTTR+MTTF)*100%
在实际应用中,一般MTTR很小,所以通常认为MTBF约等于MTTF。
可靠性可以用可以用MTTF/(1+MTTF)来度量。