(完整word版)計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)報告3

1、中南大學(xué)計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報告學(xué)生姓名惠苗壯指導(dǎo)教師余臘生學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級計科 0904 班學(xué)號0909091627完成時間2012年 05月 20日字節(jié)多路通道運(yùn)行機(jī)制一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^模擬實(shí)現(xiàn)通道處理過程，掌握通道技術(shù)。二、 實(shí)驗(yàn)要求通過上機(jī)用編程語言實(shí)現(xiàn)對計算機(jī)字節(jié)多路通道運(yùn)行機(jī)制的模擬。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識 ,編寫通道處理過程模擬程序。1、通道完成一次數(shù)據(jù)輸入輸出的過程需三步（如圖一所示）：（ 1）在用戶程序中使用訪管指令進(jìn)入管理程序，由CPU 通過管理程序組織一個通道程序，啟動通道；（ 2）通道處理機(jī)執(zhí)行通道程序，完成指定的數(shù)據(jù)輸入輸出工作；（ 3）通道

2、程序結(jié)束后第二次調(diào)用管理程序?qū)斎胼敵稣埱筮M(jìn)行處理每完成一次輸入輸出工， CPU 只需要兩次調(diào)用管理程序， 大大減少了對用戶程序的打擾。2 通道的主要功能：（ 1）接受 CPU 發(fā)來的指令，選擇一臺指定的外圍設(shè)（ 2）執(zhí)行 CPU 為通道組織的通道程序（ 3）管理外圍設(shè)備的有關(guān)地址（ 4）管理主存緩沖區(qū)的地址（ 5）控制外圍設(shè)備與主存緩沖區(qū)間數(shù)據(jù)交換的個數(shù)（ 6）指定傳送工作結(jié)束時要進(jìn)行的操作（ 7）檢查外圍設(shè)備的工作狀態(tài)，是正常或故障（ 8）在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成必要的格式的變換四、 實(shí)驗(yàn)原理字節(jié)通道是一種簡單的共享通道，主要為多臺低速或中速的外圍設(shè)備服務(wù)。它采用分時方式工作，依靠它與 cpu

3、 之間的高速數(shù)據(jù)通路分時為多臺設(shè)備服務(wù)。如果通道上連接了多個外圍設(shè)備，則此時通道上的各個設(shè)備輪流占用一個很短的時間片（通常小于100微秒）傳輸一個字節(jié)，或者說，不同的設(shè)備在他所分得的時間片內(nèi)與通道在邏輯上建立傳輸連接，此方式也叫做字節(jié)交叉方式。與此同時，它還允許一個設(shè)備一次占用通道比較長的時間傳輸一組數(shù)據(jù)?；蛘哒f與通道的連接可以根據(jù)需要維持到一組數(shù)據(jù)全部傳送完成，這也稱為成組方式。本次試驗(yàn)主要模擬的是字節(jié)交叉方式。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)為（要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）即：字符串： love， channal， architecture 運(yùn)行效果截圖為：代碼分為三個類：Device.classpackagearc

4、h;publicclassDevice privateStringdatas; /設(shè)備 / 存儲器中的數(shù)據(jù)privateintdataLength;publicDevice()publicDevice(String datas, ChannalManager cm)this.setDatas(datas);this. dataLength= datas.length();if( this. dataLength> cm.getMaxDevCap()cm.setMaxDevCap(this. dataLength);publicthisvoid setDataLength( int . d

5、ataLength = dataLength;dataLength) publicintreturngetDataLength() dataLength;publicthisvoidsetDatas(String datas) . datas= datas;publicString getDatas() returndatas;ChannelManager.classpackagearch;importimportpublicclass ChannalManagerimplementsRunnable privateStringinterrupt; /提示中斷信號privateint maxD

6、evCap=0;/ 所有設(shè)備的最大傳輸數(shù)據(jù)長度privateList<Device>Devices; /所有外圍設(shè)備privateList<Device>memory; /存儲器publicChannalManager()this. interrupt= "none"this. Devices= new ArrayList<Device>();this. Devices.add(newDevice();this. Devices.add(newDevice();this. Devices.add(newDevice();this. mem

7、ory= new ArrayList<Device>();this. memory.add(newDevice("love" , this );this. memory.add(newDevice("channal", this);this. memory.add(newDevice("architecture", this );publicvoid setInterrupt(String interrupt) this. interrupt= interrupt;publicString getInterrupt() r

8、eturninterrupt;publicthisvoidsetMaxDevCap(int. maxDevCap= maxDevCap;maxDevCap) publicintreturngetMaxDevCap() maxDevCap ;publicvoidDevicessetDevices(List<Device> devices) = devices;publicList<Device> getDevices() returnDevices;publicvoidprintDevice()for(Device d :this. Devices)System.out

9、.println(d.getDatas();Overridepublicvoidrun() /通道處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送/ TODO Auto-generated method stubfor( intfence = 0 ;fence <this. maxDevCap ; fence+)for( inti = 0;i <this. Devices.size() ; i+)if(fence <this. memory .get(i).getDataLength()this. Devices.get(i).setDatas(this. memory .get(i).getDatas(

10、).substring(0, fence+1);printDevice();printDevice();this. interrupt= "finish" /傳送完后發(fā)中斷RunningCpu.classpackagearch;publicclassRunningCpu privateChannalManagerchannalMg;publicRunningCpu()this. channalMg=new ChannalManager();publicvoidsetChannalMg(ChannalManager channalMg) this. channalMg= ch

11、annalMg;publicChannalManager getChannalMg() returnchannalMg;publicvoidrunCpu()while( true)if( channalMg.getInterrupt().equals("none")System.out .println("the cpu is running user'sprogram.");System.out .println("the cpu is running user'sprogram.");channalMg.setIn

12、terrupt("noned");if( channalMg.getInterrupt().equals("init")System.out .println("CPU is interrupted");System.out .println("This is a I/0 Init instruction,ThechannalManager is init the device.");channalMg.setInterrupt("none");Thread t =new Thread(this. channalMg);t.start();if( channalMg.getInterrupt().equals("finish")System.out .println(System.out .println(channalManager is finish the device."channalMg.setInterrupt("CPU is interrupte