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输入输出

输入输出

输出传输控制方式

  • 程序控制方式 分为无条件传送和程序查询两种方式。是在CPU与外设之间的,方法简单,硬件开销小,但IO能力不高,严重影响CPU的利用率

    • CPU和IO只能串行工作
    • 由CPU将数放入内存
  • 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。

    (执行过程:CPU无需等待也不必查询IO状态,当IO系统准备好以后,会发出中断请求信号通知CPU,CPU接到中断请求后,保存现场(程序现场信息保存在堆栈中),打断的程序当前位置即为断点,通过中断向量表转入IO中的服务程序的执行,完成IO系统的数据交换,然后恢复现场返回被打断的程序继续执行)

    • CPU和IO可并行工作
  • DMA方式(直接主存存取,Direct Memory Access) DMA方式是为了在主存和外设之间实现高速、批量数据交换而设置的。DMA方式比程序控制方式和中断方式更高效。不需要CPU参与数据的交换。

    (执行过程:DMAC向总线裁决提出总线请求,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IO接口开始DMA传输)每传送一个数据需要占用一个总线周期

    • CPU和IO可并行工作
    • 不需要CPU参与数据交换,只有开始和结束才需要CPU的干预
    • 由外设直接将数据存入内存

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

分为

  • 数据总线 Data Bus 在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据
  • 地址总线 Address Bus 用来指定在RAM职中储存的数据的地址
  • 控制总线 Control Bus 将微处理器控制单元的信号传送到周边设备

常见的总线

  • PCI总线 目前微型机上广泛使用的内总线,采用并行传输方式
  • SCSI总线 小型计算机系统接口时一条并行外总线,广泛用于连接软硬磁盘、光盘、扫描仪等。

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