第8章-输入输出系统

1.假设微指令的操作控制字段共18位，若采用直接控制，则一条微指令最多可同时启动

个微操作命令。若采用字段直接编码控制，并要求一条微指令能同时启动3个微操作，则微指令的操作控制字段应分

段，若每个字段的微操作数相同，这样的微指令格式最多可包含

个微操作命令。2.相联存储器的访问方式是__

__。A.先入先出访问B.按地址访问C.按内容访问D.先入后出访问3.CPU执行程序时，为了从内存中读取指令，需要先将

的内容输送到

上。A．指令寄存器B．程序计数器(PC)C．标志寄存器D.变址寄存器A．数据总线B．地址总线C．控制总线D．通信总线4.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做_B_____。A.机器周期B.指令周期C.时钟周期D.总线周期5.系统总线是指（D）。A.运算器、控制器和寄存器之间的信息传送线B.运算器、寄存器和主存之间的信息传送线C.运算器、寄存器和外围设备之间的信息传送线D.CPU、主存和外围设备之间的信息传送线6.流水CPU是由一系列叫做“段”的处理线路所组成，和具有m个并行部件的CPU相比，一个m段的流水CPU（）A.具备大致同等水平的吞吐能力B.不具备同等水平的吞吐能力C.吞吐能力前者明显大于后者D.吞吐能力前者明显小于后者7.某计算机字长32位，其存储容量是1MB，若按字编址，它的寻址范围是（）A.0—1M

B.0—512KB

C.0—256K

D.0—256KB8.双端口存储器在（）情况下会发生读/写冲突。A．左端口与右端口的地址码不同

B.左端口与右端口的地址码相同C．左端口与右端口的数据码相同

D.左端口与右端口的数据码不同9.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是___。A．多指令流单数据流

B.按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作

D.存储器按内容选择地址10.按照总线仲裁电路的位置不同，可分为_________仲裁和______仲裁。11.CPU能直接访问_________和_______，但不能直接访问磁盘和光盘。12.主存与cache的地址映射有_________、_________、________三种方式。第8章输入输出系统8.1输入输出系统概述8.2I/O端口的编址方式及数据传送方式8.3程序直接控制方式8.4程序中断方式8.5DMA方式8.6通道控制方式1.什么是输入输出系统

计算机主机与外界交换信息时的硬件和软件的总称，简称为I/O系统。2.输入输出系统的构成(1)硬件部分：外部设备、设备控制器与接口、I/O总线。

(2)软件部分：驱动程序、用户程序、管理程序、升级补丁等。3.输入输出系统的功能：选择相应的外部设备进行数据传输。控制外部设备与主机进行信息交换，主要功能有：数据缓冲、数据格式转换、协调控制、控制/状态信息交换。1.I/O设备与主机的连接方式(1)辐射式连接外设Ⅰ外设Ⅱ外设Ⅲ主机不便于增删设备每台设备都配有一套控制线路和一组信号线8.1输入输出系统概述(2)总线连接便于增删设备主机外设接口接口外设(3)通道主机外设通道通道外设外设外设把辐射式和总线式相结合。(4)

I/O处理机并行能力提高CPU地址数据控制数据控制状态外部设备接口电路接口2.CPU与I/O接口之间的信息（1）数据信号如：8位、16位、32位数据；（2）状态信号表示外设是否准备好信号。如：READY、BUSY、ACK(确认应答)（3）控制信号表示启动、停止外设之类的信号。CPU与IO接口进行通信是通过接口内部的一组寄存器来实现的。这些寄存器称为端口。三、输入输出设备和CPU交换数据的过程：输入过程：(1)CPU把地址值放在地址总线上，选择某设备；(2)CPU等候输入设备的数据成为有效；(3)CPU从数据总线读入数据，并放入寄存器。输出过程：(1)CPU把地址值放在地址总线上，选择设备；(2)CPU把数据放在数据总线上；(3)输出设备认为数据有效，从而把数据取走。问题的关键在于：究竟什么时候数据才成为有效?高速的CPU与速度参差不齐的外设怎样在时间上同步呢？因此，对于不同速度的外围设备，需要有不同的定时方式。四、CPU与外围设备之间的定时慢速外围设备

中速外围设备高速外围设备1、慢速外围设备速度极慢或简单的外围设备：对于这类设备CPU总是能足够快地作出响应，也可以说，CPU认为输入的数据一直有效，在这种情况下，CPU只要接受和发送数据就可以了。常用的有：机械开关，显示二极管等。开关------CPU认为输入数据一直有效;

显示二极管------输出一定准备就绪。2、慢速或中速的外围设备慢速或中速的外围设备：CPU与这类设备之间的数据交换通常采用异步定时方式。在这种情况下，CPU和外设之间用问答信号进行定时的方式叫做应答式数据交换。其定时过程如下（接收数据）：CPU询问外设的状态是否“准备就绪”CPU从总线上接收数据CPU发出输入响应信号，告诉数据取走外设把“准备就绪”的状态标志复位CPU发送数据的情况也与上述情况相似请求输出--否准备就绪--送出数据--发出“取走”信号通常，把这种在CPU和外设间用问答信号进行定时的方式叫做应答式数据交换。3、高速外围设备高速外围设备：CPU和这类设备之间通常采用同步定时方式，一旦CPU和外设发生同步，他们之间的数据交换用时钟控制来进行。

1)同步定时方式CPU以等间隔的速率执行I/O指令。靠时钟脉冲控制进行。

2)DMA方式更快的同步传送要采用直接内存访问(DMA)方式。8.2I/O端口的编址方式及数据传送方式CPU如何对IO进行编址。统一编址和独立编址如何寻址设备号？IO与主机怎么连接。通过接口电路IO与主机以什么方式联络，使它们彼此之间都知道对方处于什么状态。同步\异步\立即响应方式信息的传送是串行还是并行。一、IO端口的编址方式统一编址独立编址统一编址独立编址I/O端口地址和内存单元地址是统一编址的内存地址空间与I/O端口地址空间互相独立I/O端口占用了内存地址分别有访问内存和访问I/O外设的控制线不设置专门的I/O指令比如：motorola系列,apple系列，还有一些单片机有专门的I/O指令IBM-PC系列、Z-80系列微型机及一些大型机补充：输入输出I/O指令格式1、专用的I/O指令包含操作码、命令码和地址码三部分：操作码用于区分访存指令和I/O指令命令码用于区分I/O操作的种类地址码则指明要访问的外设端口地址以及CPU寄存器号2、IBM/PC机的I/O指令只有两条：IN和OUT

IN指令将外设端口中的数据读入累加寄存器AL(AX)。OUT指令将累加寄存器AL(AX)的数据写入外设端口。它们的汇编助记符及格式如下：端口地址为8位INAL/AX，port；输入指令OUTport，AL/AX；输出指令Port为8位的端口地址（0～255）；端口地址为16位MOVDX，portINAL/AX，DX；输入指令OUTDX，AL/AX；输出指令DX内为16位的端口地址port。3、80286以上的CPU还支持I/O端口与内存直接交换数据：输入操作：MOVDX，PortLESDI，Buffer_inINSB；（将DX所指向的端口地址内的数据输入到由ES：DI所指向的内存单元，传送一个8位的数据）INSW；同上，传送一个16位的数据输出操作：MOVDX，PortLDSSI，Buffer_outOUTSB；（将由DS：SI所指向的内存单元内的数据输出到DX所指向的端口地址，传送一个8位的数据）OUTSW；同上，传送一个16位的数据二、I/O设备与主机信息传送方式I/O控制方式主要由程序实现主要由附加硬件实现IOP方式程序查询方式程序中断方式DMA方式通道方式程序查询方式：由CPU来执行一段输入输出程序（由I/O指令所编的程序）来控制主机与外设之间的信息传送。基本思想：I/O接口：设置反映外设工作的状态字CPU：利用程序循环查询先由主机通过启动指令启动外设工作，启动后主机用测试指令不断查询外设工作是否完成，一旦外设工作完成，就可进行数据传送了。8.3程序查询方式一、程序查询方式的接口电路设备选择电路数据缓冲寄存器设备状态寄存器CPU需要不断监测状态位以确定是否该做下一个I/O操作。由于CPU比I/O设备快得多，所以轮询就要浪费大量的CPU时间。②设备选择电路DBRQQ&数据线准备就绪启动命令地址线SEL输入数据启动设备设备工作结束①③④⑤⑥DB二、程序查询方式的接口电路-工作过程①②③⑤1010④以输入为例⑥(1)先向I/O设备发出命令字，请求进行数据传送；(2)从I/O接口读入状态字；(3)检查状态字中的标志，看看数据交换是否可以进行；(4)假如这个设备没有准备就绪，则第(2)、第(3)步重复进行，一直到这个设备准备好交换数据，发出准备就绪信号“Ready”为止；(5)CPU从I/O接口的数据缓冲寄存器输入数据，或者将数据从CPU输出至接口的数据缓冲寄存器。与此同时，CPU将接口中的状态标志复位。（6）数据传送三、程序查询流程1.查询流程检查状态标记交换数据准备就绪?是否单个设备测试指令转移指令传送指令检查状态标记1设备1准备就绪？检查状态标记N设备N准备就绪？…处理设备1是否否处理设备N是多个设备四、程序查询方式的特点：控制简单，但是主机和外设是串行工作的。当外设速度很慢时，主机大量时间被消耗在测试等待中，不能充分发挥CPU效率。CPU一段时间内只能和一台外设交换信息，无法使其它外设同时工作。当多个设备同时准备就绪时，由程序来决定优先级。发现和处理预先无法估计的错误和异常情况困难。应用：调试维护过程或其他简单调用外设，适用在CPU不太忙且传送速度要求不高时工作原理：CPU查询外设已准备好后，才传送数据。特点：CPU与外设间通过程序同步，CPU被外设独占，CPU效率低下。要求：不需要增加额外的硬件电路。应用：

适同在CPU不太忙且传送速度要求不高时。程序查询方式中断问题的提出：在程序查询方式中，CPU和外设的工作是串行的，当CPU和外设交换信息时，就把CPU的控制权交给了该设备，而CPU只能做测试等待，直到外设工作完成。CPU的大部分工作时间被浪费了。假若CPU在启动外设工作后，设备释放对CPU的控制权使CPU继续工作，当外设工作完成后向CPU发中断请求信号，若CPU响应中断，则停止正在执行的程序，转中断服务程序为该程序服务，这样就能实现CPU和外设并行工作，使CPU的效率充分发挥。8.4中断控制方式8.4中断控制方式中断的概念中断源中断识别（方法2种）中断优先级中断嵌套中断的处理过程(4个）

中断屏蔽技术1、中断：指CPU暂时中止现行程序，转去处理随机发生的紧急事件，处理后自动返回原程序的功能和技术。一、中断的概念…KK+1QQ+1……中断服务程序1中断服务程序2入口1入口22、中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。硬件：在CPU中设置中断机构，在外设接口中设置中断控制器；软件：设置相应的中断服务程序。3、中断应用主机和低速的I/O设备速度的不匹配CPU启动外设后，需要一段时间的等待才能实现主机与I/O设备之间的信息交换。在设备准备的同时，CPU不做无谓的等待，而是继续执行现行的程序，当I/O设备准备就绪后向CPU提出请求CPU暂停正在执行的程序转入中断服务程序。以打印机为例发中断请求空闲接收数据接收数据准备发中断请求打印打印打印机执行主程序继续执行主程序继续执行主程序响应中断中断返回响应中断中断返回启动打印机传送数据传送数据CPUCPU与打印机并行工作总之，中断技术的出现，提供了一种以响应外部异常事件而改变状态流程的有效手段，它支持了多重程序的运行及多个用户同时共享整个计算机资源，充分发挥了计算机的高速处理和实时处理能力，以及自动处理机内部故障的能力，提高计算机的整机效率。异常处理如：计算机在运行时，突然掉电，保存CPU正在处理的信息，待来电后自动恢复。实时控制在实时控制领域，要求CPU能够及时响应外来信号的请求，并完成相应的操作。也要求采用中断技术。二、中断源发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原因。简单来讲就是能够发出中断请求的来源。内部中断（不可屏蔽）(1)人为设置的中断：如转管指令(2)程序性事故溢出、操作码不能识别、除法非法外部中断(3)硬件故障（不可屏蔽）(4)I/O设备(5)外部事件用键盘中断现行程序三、中断识别中断识别：CPU确定是哪个中断源发出的中断请求，并为之服务。只有外部硬件中断需要识别，由中断控制器来完成。目的：要形成该中断源的中断服务程序的入口地址中断识别的方法有两种：①硬件向量法：由中断向量来指示中断服务程序的入口地址。通过硬件来实现，响应速度快。②软件查询法：通过采用软件来查询各设备的中断状态标志，确认是哪个设备发中断，并为之服务。…向量地址…排队器输出

显示器服务程序

打印机服务程序JMP400JMP300JMP200…………主存12H13H14H200300向量地址入口地址入口地址中断向量地址形成部件设备编码器1000…000100100100…00010011硬件向量法四、中断优先级问题：多个中断源同时请求中断时，CPU应该先响应哪一个？解决：进行排队。排队的方式有两种：按优先级排队：按中断源的轻重缓急程度确定的优先级别，称为优先级。它使用得最多。循环轮流排队：不分级别高低，所有中断源都一律平等，CPU轮流响应各个中断源的中断请求。五.中断嵌套（多重中断）一个中断请求尚未处理完，又转而处理新的中断请求，称为中断的多重嵌套或称为多重中断。1#中断请求响应返回1#中断服务程序2#中断请求响应返回2#中断服务程序3#中断请求响应返回3#中断服务程序原主程序中断优先级3#>2#>1#六、I/O中断处理过程中断过程分为四个阶段中断请求→中断响应→中断服务→中断返回1、中断请求①外设先发送“中断请求”信号给CPU。②CPU执行完每条指令后去检查“中断请求”输入线INTR，NMI。CPU响应中断的条件和时间(1)条件(2)时间允许中断触发器EINT=1用开中断指令将EINT置“1”用关中断指令将EINT置“0”或硬件自动复位在每条指令执行阶段的结束CPU发中断查询信号（将INTR置“1”）2、中断响应3、中断服务程序关中断：以免在响应过程中被新的中断源中断，破坏了当前中断处理的现场（单重中断）指令保护断点：程序的状态以及下一条指令的地址。系统完成保护现场：将中断服务程序中用到的各寄存器压入栈，以免存放其中的主程序的数据被破坏。入栈PUSH中断处理：处理申请中断的中断源所要求的操作。

a.与CPU交换数据，进行I/O操作；

b.外部期望CPU给以控制，进行参数修改。恢复现场：出栈POP保护现场其它服务程序恢复现场中断返回PUSH视不同请求源而定POP中断服务程序IRET4、中断返回中断服务程序结束，执行中断返回。七、中断屏蔽屏蔽一个或数个中断源的中断请求。屏蔽技术可改变处理优先等级。响应优先级：不可改变处理优先级：可改变（通过重新设置屏蔽字）响应优先级A→B→C→D

降序排列

中断源原屏蔽字新屏蔽字ABCD11110111001100011111010001100111处理优先级A→D→C→B降序排列1.设某机有5级中断：L0—L4,优先次序为L0最高,L1次之,L4最低。现要求将中断程序的处理次序改为L1-L3-L0-L4-L2，试问：下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位为“0”表示允许中断，该位为“1”表示中断屏蔽）？中断处理程序中断处理级屏蔽位L0级L1级L2级L3级L4级L0中断处理程序L1中断处理程序L2中断处理程序L3中断处理程序L4中断处理程序

10101

11111

00100

10111

0

01012.现有A、B、C、D四个中断源，其优先级由高向低按A、B、C、D顺序排列。若中断服务程序的执行时间为20µs，请根据下图所示时间轴给出的中断源请求中断的时刻，画出CPU执行程序的轨迹。服务程序t(s)主程序D服务C服务B服务A服务0102030405060708090100110120130B与C请求

D请求B请求A请求解：中断系统需解决的问题(1)各中断源如何向CPU提出请求？(2)各中断源同时提出请求怎么办？(5)如何寻找入口地址？(4)如何保护现场？(3)CPU什么条件、什么时间、以什么方式

响应中断？(6)如何恢复现场，如何返回？(7)处理中断的过程中又出现新的中断怎么办？硬件

＋软件1.允许中断触发器用于_____。

A．向CPU发中断请求B．指示正有中断在进行

C．开放或关闭中断系统2．CPU响应中断的时间是_____。

A．一条指令执行结束B．外设提出中断C．取指周期结束3.向量中断是_____。

A．外设提出中断B．由硬件形成中断服务程序入口地址

C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址4．某机有四级中断．优先级从高到低为1→2→3→4。若将优先级顺序修改，改后1级中断的屏蔽字为1011，2级中断的屏蔽宇为1111，3级中断的屏蔽字为0011，4级中断的屏蔽字为0001，则修改后的优先顺序从高到低为_____。

A.3→2→1→4B．1→3→4→2C.2→1→3→45．中断系统是由_____实现的。

A．硬件B.固件C．软硬件结合8.5DMA方式直接存储器访问（DirectMemoryAddress）DMA方式是为了在主存储器与高速I／O设备（磁盘）间交换批量数据而设置的。是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。在这种方式中，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。优点：速度快。由于CPU根本不参加传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。在数据传送过程中，没有保存现场、恢复现场之类的工作。DMA和程序中断两种方式的数据通路CPU主存ACC中断接口DMA接口I/O

设备中断方式数据传送通路输入指令输出指令DMA方式数据传送通路在数据传送过程中不需要CPU的参与，但是在启动DMA时初始化工作和结束的过程中后处理还是由CPU靠指令来进行的。DMA的应用场合：1、磁盘、磁带等高速外围存储设备以数据块为单位与CPU之间进行信息交换。数据传送结束后，采用中断方式由CPU来处理。2、网络通信接口。传送速率几十M/S,当一帧（以同步方式串行传送的一块数据）数据传送完后，也是采用中断方式通知CPU进行相应的处理。3、用在DRAM的刷新。每隔一段时间(2ms)完成一次对DRAM的刷新。4、高速的数据采集。在A/D，图像、音频等信息的采集过程中。2.DMA与主存交换数据的三种方式停止CPU访问主存CPU周期挪用（窃取）方式DMA与CPU交替访内2.DMA与主存交换数据的三种方式(1)停止CPU访问主存控制简单CPU处于不工作状态或保持状态未充分发挥CPU对主存的利用率主存工作时间CPU不执行程序DMA不工作DMA不工作DMA工作

CPU控制并使用主存

DMA控制并使用主存t(2)周期挪用（或周期窃取）DMA访问主存有三种可能

CPU此时不访存

CPU正在访存

CPU与DMA同时请求访存此时CPU将总线控制权让给DMA主存工作时间

CPU控制并使用主存

DMA控制并使用主存t(3)DMA与CPU交替访问主存工作时间DMA控制并使用主存CPU控制并使用主存tCPU工作周期C1专供DMA访存C2专供CPU

访存所有指令执行过程中的一个基准时间不需要申请建立和归还总线的使用权二、DMA接口的功能和组成1.DMA接口功能(1)向CPU申请

DMA传送(2)处理总线控制权的转交(3)管理系统总线、控制数据传送(4)确定数据传送的首地址和长度(5)DMA传送结束时，给出操作完成信号修正传送过程中的数据地址和长度DMA接口主存CPU2.DMA接口组成DMA

控制逻辑

中断机构设备HLDAARWCDARHRQ中断请求数据线地址线+1+1溢出信号DREQDACKBR三、DMA的工作过程1.DMA传送过程预处理、数据传送、后处理(1)预处理通过几条输入输出指令预置如下信息通知DMA控制逻辑传送方向（入/出）设备地址DMA的DAR主存地址DMA的AR传送字数DMA的WC预处理：主存起始地址设备地址传送数据个数启动设备DMADMADMA数据传送：继续执行主程序同时完成一批数据传送后处理：中断服务程序做DMA结束处理继续执行主程序CPU(2)DMA传送过程示意允许传送？主存地址送总线数据送I/O设备（或主存）修改主存地址修改字计数器数据块传送结束？向CPU申请程序中断DMA请求否否是是数据传送(3)后处理校验送入主存的数是否正确是否继续用DMA测试传送过程是否正确，错则转诊断程序由中断服务程序完成DMA方式与程序中断方式的比较(1)数据传送(2)响应时间(3)处理异常情况(4)中断请求(5)优先级中断方式DMA方式程序硬件指令执行结束存取周期结束能不能低高传送数据后处理三种方式的CPU工作效率比较存取周期结束CPU执行现行程序CPU执行现行程序DMA请求启动I/OI/O准备I/O准备一个存取周期实现I/O与主存之间的传送CPU

执行现行程序CPU查询等待并传输I/O数据CPU

执行现行程序启动I/OI/O准备及传送指令执行周期结束CPU执行现行程序CPU执行现行程序启动I/O中断请求I/O准备I/O准备CPU处理中断服务程序实现I/O与主机之间的传送间断启动I/O启动I/OI/O准备中断请求启动I/OI/O准备一个存取周期DMA请求程序查询方式程序中断方式DMA方式I/O准备及传送间断I/O准备I/O准备通道由DMA的不足（CPU也参与启动外设等操作，也要干预DMA进行预置和后处理）引出，如果把这些工作进一步接手过来，形成I/O通道，对I/O全面管理。这样就引出了“通道控制”的概念。8.6通道方式基本思想通道：专用的I/O控制器；可以连接多个外设（控制器）；执行通道程序。CPU：启动通道，CPU将“传输控制”的功能下放给通道后只负责“数据处理”功能。CPU内部运算和IO设备可以并行工作。典型的具有通道的计算机系统结构图通道控制的原理

（1）通道指令和通道控制程序，独立对外设进行控制

（2）输入输出指令：可以独立于CPU进行，但通道的工作也要听从CPU的统一调度

（3）输入输出中断：通道控制器向CPU汇报工作情况。通道的功能：执行通道指令组织外围设备和内存进行数据传输按I/O指令要求启动外围设备向CPU报告中断1.通道的任务(1)接受CPU的I/O指令，按指令要求与指定的外围设备进行通信。(2)从内存选取属于该通道程序的通道指令，经译码后向设备控制器和设备发送各种命令。(3)组织外围设备和内存之间进行数据传送，并根据需要提供数据缓存的空间，以及提供数据存入内存的地址和传送的数据量。(4)从外围设备得到设备的状态信息，形成并保存通道本身的状态信息，根据要求将这些状态信息送到内存的指定单元，供CPU使用。

(5)将外围设备的中断请求和通道本身的中断请求，按次序及时报告CPU。2.CPU对通道的管理

CPU是通过执行I/O指令以及处理来自通道的中断，实现对通道的管理。来自通道的中断有两种，一种是数据传送结束中断，另一种是故障中断。管态:CPU运行操作系统的管理程序的状态。目态:CPU执行目的程序时的状态。3.通道对设备控制器的管理通道通过使用通道指令控制设备控制器进行数据传送操作，并以通道状态字接收设备控制器反映的外围设备的状态。因此，设备控制器是通道对I/O设备实现传输控制的执行机构。设备控制器的具体任务如下：

(1)从通道接受通道指令，控制外围设备完成所要求的操作；(2)向通道反映外围设备的状态；(3)将各种外围设备的不同信号转换成通道能够识别的标准信号。4、通道的类型与之相关的特点（重点）

(1）字节多路通道

以字节为单位交叉传送各设备数据（慢速）主要用于连接大量的低速设备，如键盘、打印机等等。例如数据传输率是1000B/s，即传送1个字节的间隔是1ms，而通道从设备接收或发送一个字节只需要几百纳秒，因此通道在传送两个字节之间有很多空闲时间，字节多路通道正是利用这个空闲时间为其他设备服务。特点：字节多路通道是一种简单的低速共享通道，在时间分割的基础上，服务于多台低速和中速的外部设备。(2）选择通道

选择通道是一种高速通道，在物理上它可以连接多个设备，但每次只能选择一台I/O设备。数据的传送以数据块方式进行，传送的速率很高。选择通道主要用于连接高速外围设备，如磁盘、磁带等，信息以成组方式高速传输。由于数据传输率很高，可以达到1.5MB/s，即0.67μs传送一个字节，通道在传送两个字节之间已很少空闲，所以在数据传送期间只为一台设备服务是合理的。但是这类设备的辅助操作时间很长,在样长的时间里通道处于等待状态，因此整个通道的利用率不是很高。(3）数组多路通道

以数组（数据块）为单位交叉传送各设备数据特点：当某设备进行数据传送时，通道只为该设备服务，当设备在执行寻址等控制动作时，通道暂时断开与这个设备的连接，挂起设备的通道程序，去为其他设备服务。由于数组多路通道既保留了选择通道高速传送数据的优点，又充分利用了控制性操作的时间间隔为其他设备服务，使通道效率充分得到发挥，因此数组多路通道在实际系统中得到较多应用。字节多路通道和数组多路通道共同之处：都是多路通道，在一段时间内能交替执行多个设备的通道程序，使这些设备同时工作。不同之处：(1)数组多路通道允许多个设备同时工作，但只允许一个设备进行传输型操作，其他设备进行控制型操作。而字节多路通道不仅允许多个设备同时操作，而且也允许它们同时进行传输型操作。(2)数组多路通道与设备之间数据传送的基本单位是数据块，通道必须为一个设备传送完一个数据块以后，才能为别的设备传送数据块。而字节多路通道与设备之间数据传送的基本单位是字节，通道为一个设备传送一个字节后，又可以为另一个设备传送一个字节，因此各设备与通道之间的数据传送是以字节为单位交替进行。通道结构的发展:1.输入输出处理器(IOP)

是通道结构的I/O处理器。IOP可以和CPU并行工作，提供高速的DMA处理能力，实现数据的高速传送。但是它不是独立于CPU工作的，而是主机的一个部件。有些IOP例如Intel8089IOP，还提供数据的变换、搜索以及字装配/拆卸能力。这类IOP广