I/O设备控制方式详解：程序查询在计算机组成原理中的应用

在"计算机组成原理"的教学和学习材料中，I/O设备与主机信息传送的控制方式是关键部分，主要探讨了程序查询方式这一控制手段。这种方式下，CPU和I/O设备的工作是串行进行的，CPU需要不断地检查I/O设备的状态，以确保信息传输的顺利进行。 首先，程序查询方式的特点是CPU主动查询I/O设备是否准备好进行数据交换。当CPU想要从I/O设备读取数据时，会发送一条读指令，然后立即暂停执行（踏步等待），检查设备的状态。如果设备尚未准备好或出现错误，CPU会继续保持等待直至状态改变。一旦设备准备好，CPU才会从接口读取一个字，或者将数据写入设备。 同样，当CPU需要向I/O设备写入数据时，也是通过查询机制来确保数据已经正确发送。这个过程包括CPU发送写指令，然后检查设备是否已准备好接收，直到确认设备完成接收后，CPU才会继续执行后续指令。 这种方式虽然简单直观，但效率较低，因为CPU频繁中断执行周期去检查设备状态，可能导致系统的性能瓶颈。随着计算机技术的发展，现代操作系统通常采用中断处理、DMA（直接内存访问）等更高级的控制方式，减少CPU对I/O操作的直接干预，提高系统整体的吞吐量和响应速度。 此外，这份资料还提到了《计算机组成原理》教材的配套课件，由唐朔飞所著，用于辅助教学，提供丰富的文字解释和动画演示，帮助学生理解和掌握复杂的电路原理和设计思路。课件具备交互性，允许用户根据需要选择章节和节目的播放，并支持返回上一级目录的功能，便于学习者自主探索和复习。 理解I/O设备与主机信息传送的程序查询方式是学习计算机组成原理的基础，它展示了早期计算机系统如何管理和同步硬件和软件资源，对于理解计算机体系结构和操作系统底层工作原理具有重要意义。