计算机组成原理:I/O设备与主机信息传送控制

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"I/O设备与主机信息传送的控制方式主要涉及计算机组成原理中的输入输出系统,特别是关于CPU与I/O设备之间的数据传输控制方法。本文主要介绍程序查询方式,这是早期计算机中常见的一种I/O控制方式。在程序查询方式中,CPU和I/O设备串行工作,CPU需要不断查询I/O设备的状态来判断是否准备好进行数据传输。" 在程序查询方式下,数据传输的过程如下: 1. CPU首先会读取I/O设备的状态,检查设备是否准备就绪。如果设备未准备就绪或出现错误,CPU会继续执行当前程序,等待设备准备好。 2. 当设备准备就绪,CPU再次读取I/O状态,确认设备可以进行数据交换。如果状态显示设备已经完成准备,CPU将开始执行读写操作。 3. CPU从I/O接口中读取一个字的数据,并将其写入主存。接着,CPU可能会从主存读取一个字,然后发送给I/O设备,完成一次数据传输。 4. 这个过程是循环进行的,直到所有的数据传输完毕。在这个过程中,CPU和I/O设备之间的通信需要CPU不断地中断正常程序去检查设备状态,因此效率较低。 这种控制方式在早期计算机中被广泛使用,因为它不需要额外的硬件支持。然而,随着计算机性能的提升和对速度要求的增加,程序查询方式逐渐被中断驱动方式、DMA(直接内存访问)等方式取代,这些方式能更有效地利用CPU资源,提高系统整体性能。 计算机组成原理是一门重要的计算机科学基础课程,涵盖了计算机硬件系统的基本组成,包括CPU、存储器、I/O系统、指令系统以及控制单元等。唐朔飞编著的《计算机组成原理》是这方面的经典教材,新版课件提供了丰富的辅助学习资源,包括文字、图表、动画等,以帮助学生更好地理解和掌握计算机系统的内部运作机制。 在《计算机组成原理》的章节中,输入输出系统(第5章)是探讨I/O设备与主机交互的关键部分,而其他章节则分别涉及计算机系统概述、系统总线、存储器、运算方法、指令系统、CPU结构和功能、控制单元设计等方面的内容,全面覆盖了计算机硬件和软件的基础知识。