程序查询方式：I/O设备与主机信息控制详解

在计算机组成原理的课程中，章节复习重点围绕I/O设备与主机信息传送的控制方式进行讲解。程序查询方式是其中一种控制方式，它使得CPU和I/O设备以串行工作的方式进行通信。在这种模式下，CPU会定期检查I/O设备的状态，如是否准备好进行数据传输，是否出现错误等。具体步骤包括： 1. CPU主动发起操作时，首先通过读取I/O接口的状态，判断设备是否已准备好接收或发送数据。 2. 如果I/O设备未就绪，CPU会暂停执行当前任务（踏步等待），直到设备准备好。 3. 当设备状态变为“已准备就绪”时，CPU会执行相应的操作，如从I/O接口读取一个字节到CPU，或者从CPU向主存写入数据。 4. CPU发送读取或写入指令后，再次检查I/O状态，确认操作是否完成。 5. 如果操作已完成，CPU继续执行后续指令；若出现错误，需要处理错误并可能重试操作。 这种控制方式在早期计算机系统中较为常见，但其效率相对较低，因为频繁的中断和检查会导致CPU的利用率不高。随着技术的发展，现在更倾向于采用中断驱动、DMA（直接内存访问）等方式，以提高I/O操作的并发性和效率。 在整个讨论中，还提到了计算机系统的组成和工作原理。冯·诺依曼计算机的特点强调了存储程序的概念，即数据和程序都以二进制形式存储在存储器中，并通过指令来指挥计算机执行操作。硬件部分包括运算器、控制器、存储器（如主存和辅存）、输入设备和输出设备，这些构成了计算机的核心组成部分。 存储器是计算机的关键组件，它分为多个存储单元，每个单元都有唯一的地址。通过地址寄存器（如MAR）和数据寄存器（如MDR），CPU可以按需访问存储器中的数据。运算器则负责执行基本的算术和逻辑运算，如加法、减法、乘法和除法，通过算术逻辑单元（ALU）来完成。 本章节的核心知识点在于理解I/O设备与主机之间的交互机制，以及如何通过程序查询方式控制数据传输，同时熟悉计算机系统的基本架构、冯·诺依曼计算机的工作原理和存储器与运算器的组成及其操作流程。