1、I/O通道设备的引入（I/O Channel）

---- 在CPU与I/O设备之间增加了设备控制器后，已能大大减少CPU对I/O的干预，但当主机所配置的外设很多时，CPU的负担仍然很重。

为此，在CPU和设备控制器之间又增设了通道。其主要目的是为了建立独立的I/O操作，不仅使数据的传送能独立于CPU，而且也希望有关

对I/O操作的组织、管理及其结束处理尽量独立，以保证CPU有更多的时间去进行数据处理。

---- 或者说其目的是：使一些原来由CPU处理的I/O任务转由通道来承担，从而把CPU从繁杂的I/O任务中解脱出来。

在设置了通道后，CPU只需向通道发送一条I/O指令。通道在收到该指令后，便从内存中取出本次要执行的通道程序，然后执行该通道程序，

仅当通道完成了规定的I/O任务后，才向CPU发中断信号。

---- 实际上，I/O通道是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道（I/O）程序来控制I/O操作。

但I/O通道又与一般的处理机不同，主要表现在以下两个方面：

1）其指令类型单一，这是由于通道硬件比较简单，其所能执行的命令主要局限于与I/O操作有关的指令。

2）通道没有自己的内存，通道所执行的通道程序是放在主机的内存中的，换言之，是通道与CPU共享内存。

2、通道类型

---- 通道是用于控制外围设备（包括字符设备和块设备）的。由于外围设备的类型较多，且其传输速率相差甚大，因而使通道具有多种类型。

根据信息交换方式的不同，可把通道分成以下三种类型：

1）字节多路通道（Byte Multiplexor Channel）

这是一种按字节交叉方式工作的通道。它通常都含有许多非分配型子通道，其数量可从几十到数百个，每一个子通道连接一台I/O设备，并控制

该设备的I/O操作。这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。当第一个子通道控制其I/O设备完成一个字节的交换后，便立即腾出主通道，让给

第二个子通道使用；当第二个子通道也完成一个字节的交换后，同样也把主通道让给第三个子通道，依此类推。

– 当所有子通道轮转一周后，重又返回来由第一个子通道去使用字节多路主通道。这样，只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快，而

连接到子通道上的设备的速率不是太高时，便不致丢失信息。

2）数组选择通道（Block Selector Channel）

字节多路通道不适于连接高速设备，这推动了按数组方式进行数据传送的数组选择通道的形成。这种通道虽然可以连接多台高速设备，但由于

它只含有一个分配型子通道，在一段时间内只能执行一道通道程序，控制一台设备进行数据传送，致使当某台设备占用了该通道后，便一直由它

独占，即使是它无数据传送，通道被闲置，也不允许其他设备使用该通道，直至该设备传送完毕释放该通道。这种通道的利用率很低。

3）数组多路通道（Block Multiplexor Channel）

---- 数组选择通道虽有很高的传输速率，但它却每次只允许一个设备传输数据。数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各

子通道（设备）分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。它含有多个非分配型子通道，因而这种通道既具有很高的数据传输速率，又能

获得令人满意的通道利用率。因此该通道被广泛的用于连接多台高、中速的外围设备，数据传送是按数组方式进行的。