I/O控制方式：程序查询与中断方式解析

"I/O设备与主机信息传送的控制方式主要涵盖程序查询方式、程序中断方式和DMA方式。这些方式都是在计算机系统中实现输入输出设备与中央处理器之间数据传输的机制。" 在《计算机组成原理（第2版）》第五章中，详细介绍了I/O设备与主机之间数据传输的不同控制方法。首先，程序查询方式是早期的一种简单方法，它要求CPU不断检查I/O设备的状态，只有当设备准备好后，CPU才能开始读取或写入数据。这种工作方式效率低下，因为CPU必须等待I/O操作完成，导致两者串行工作，浪费了CPU的时间。 然后，程序中断方式的出现改善了这一情况。在中断方式下，I/O设备可以在完成数据准备后发送中断请求给CPU，CPU在接收到中断信号后暂停当前执行的程序，处理I/O请求，然后恢复原来的程序执行。这种方式使得CPU和I/O设备可以并行工作，提高了系统效率。 此外，DMA（直接存储器访问）方式进一步优化了数据传输。在DMA方式中，数据可以直接由I/O设备传送到内存，或者从内存传送到I/O设备，无需CPU参与每个字节的数据转移。这允许CPU在数据传输过程中继续执行其他任务，极大地提高了系统的吞吐量。 在I/O设备与主机的联系方式中，还包括了设备编址、设备选址、传送方式（串行与并行）、联络方式（立即响应、异步工作和同步工作）以及连接方式（辐射式和总线式）。不同的联系方式决定了数据如何在设备间流动，以及设备如何与主机进行通信。 统一编址和不统一编址是设备编址的两种方式，前者将I/O设备视为内存的一部分，使用相同的指令访问；后者则有专门的I/O指令来处理设备操作。设备选址通常通过设备选择电路来识别哪个设备被选中进行通信。而传送方式中的串行和并行决定了数据传输的速度和效率。联络方式包括立即响应、异步工作和同步工作，它们影响着设备和CPU之间的协调。最后，辐射式连接和总线连接是物理连接上的差异，总线连接更便于设备的增删和系统扩展。 I/O设备与主机信息传送的控制方式及其联系方式是计算机系统设计的关键部分，直接影响到系统的性能和效率。随着技术的发展，控制方式也在不断演进，以满足更高的数据传输需求和系统扩展性。