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计算机组成原理 输入输出(I/O)系统 I/O 系统的基本概念

3767人浏览 / 0人评论 / | 作者:因情语写  | 分类: 计算机组成原理  | 标签: 计算机组成原理  | 

作者:因情语写

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    (一) I/O 系统基本概念
    (二) 外部设备
    1. 输入设备:键盘、鼠标
    2. 输出设备:显示器、打印机
    3. 外存储器:硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储
    (三) I/O 接口(I/O 控制器)
    1. I/O 接口的功能和基本结构
    2. I/O 端口及其编址
    (四) I/O 方式
    1. 程序查询方式
    2. 程序中断方式
    中断的基本概念;中断响应过程;中断处理过程;多重中断和中断屏蔽的概念。
    3. DMA 方式
    DMA 控制器的组成; DMA 传送过程。

    一、 输入输出系统的发展概况

    1. 早期

    分散连接
    CPU 和 I/O 设备 串行 工作 程序查询方式

    2. 接口模块和 DMA 阶段

    总线连接
    CPU 和 I/O 设备并行工作中断方式

    DMA 方式

    3. 具有通道结构的阶段

    4. 具有 I/O 处理机的阶段

    二、 输入输出系统的组成

    1. I/O 软件

    (1) I/O 指令 CPU 指令的一部分
    操作码 命令码 设备码
    (2) 通道指令 通道自身的指令

    指出数组的首地址、传送字数、操作命令
    如 IBM/370 通道指令为 64 位

    2. I/O 硬件

    设备 I/O 接口
    设备 设备控制器 通道

    三、 I/O 设备与主机的联系方式

    1. I/O 设备编址方式
    (1) 统一编址 用取数、存数指令
    (2) 不统一编址 有专门的 I/O 指令

    2. 设备选址
    用设备选择电路识别是否被选中

    3. 传送方式
    (1) 串行
    (2) 并行

    4. 联络方式
    (1) 立即响应
    (2) 异步工作采用应答信号

    (3) 同步工作采用同步时标

    5. I/O 设备与主机的连接方式

    (1) 辐射式连接

    (2) 总线连接

    便于增删设备

    四、 I/O 设备与主机信息传送的控制方式

    1. 程序查询方式

    CPU 和 I/O 串行工作 踏步等待

    2. 程序中断方式

    CPU 和 I/O 并行工作 没有踏步等待现象,中断现行程序

    程序中断方式流程

    3. DMA 方式

    主存和 I/O 之间有一条直接数据通道
    不中断现行程序
    周期挪用(周期窃取)
    CPU 和 I/O 并行工作

    三种方式的 CPU 工作效率比较


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