计组--输入输出系统--复习

ops/2025/1/13 10:45:21/

文章目录

  • 前言
  • 一、概述
  • 二、I/O接口
  • 三、主机和外设交换信息的方式
  • 四、中断系统
  • 总结


前言

学无止境,笔勤不辍。今晚加班,再赶一章…有关计组的输入输出系统相关的知识点…


一、概述

外设特点:1.数据传输速度相差较大 2.工作时有独立性,具有自己的时序控制逻辑 3异步性(CPU和外设之间数据交换是异步的).
I/O适配器,CPU和外设之间不能直接交换信息,需要使用接口电路(适配器)
外设的编址方式有两种:1.统一编码(存储器映射) 一个存储器单元 == 一个I/O端口 2.独立编码(I/O映射):
CPU访问外设实质是访问外设接口中的寄存器(端口)

二、I/O接口

I/O接口的功能

1.实现数据缓冲(弥补主机高速和外设低速的差异)
2.执行CPU的命令
3.返回外设的状态
4.设备选择:外设接口必须能自我识别、地址译码的功能
5.实现数据的格式转换
6.实现信号的转换
7.中断管理功能

三、主机和外设交换信息的方式

1.程序查询方式
工作过程:CPU查询外设状态(是否做好数据交换),若准备好,则在CPU和外设间传送一个数据,否则CPU循环测试并等待,直到外设准备好
当系统有多个外设,CPU可以用轮询方式依次为各个外设服务…
2.程序中断方式
工作过程:1.CPU首先在程序中启动外设工作,然后CPU继续执行自身程序(和外设无关),当外设准备好后,发送中断请求至CPU,CPU执行完当前指令后,中断当前程序,响应外设,执行完中断请求后,CPU再次从停止的位置开始执行程序
3.DMA(直接存储器访问)方式:
由DMA控制器实现内存和外设之间快速、直接的传输
4.通道与输入输出处理机方式
通道可实现对外设的统一管理和外设and外存间的数据传输
5.输入输出处理机

四、中断系统

CPU暂时停止正在执行的程序而转向对刚发生的事件进行处理,当事件的处理结束后又回到原来暂停的地方,接着暂停前的状态继续执行原来的程序->中断
中断有两种:1.硬中断(外部中断) 2.软中断(内部中断)
中断过程:中断请求->中断响应->中断服务->中断返回

中断请求:外部中断需要经过中断请求过程(CPU在每条指令执行完毕后检测是否由中断请求),而内部中断无需中断请求...
存在的问题:1.中断屏蔽 2.中断请求信号的传递3.CPU对中断请求信号的检测
中断响应,存在的问题:1.中断优先级 2.中断源的识别
中断服务:首先要保护现场,将有关寄存器内容压栈,然后进行I/O操作,数据传送,最后恢复现场,并执行中断返回指令
存在的问题:中断嵌套
中断返回

总结

以上就是今天要讲的内容…接下去…数据库走起…


http://www.ppmy.cn/ops/52838.html

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