计算机组成原理:I/O设备与主机信息传送控制方式解析

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"I/O设备与主机信息传送的控制方式-唐塑飞计算机组成原理ppt" 在计算机系统中,I/O设备(输入/输出设备)与主机之间的信息传送是计算机正常运行的关键部分。本资料主要讨论了四种I/O设备与主机间信息传送的控制方式,特别是程序查询方式。 一、程序查询方式 程序查询方式是一种早期的I/O控制方式,其工作流程如下: 1. CPU首先读取I/O设备的状态寄存器,检查设备是否准备好进行数据传输。 2. 如果设备未准备就绪或出现错误,CPU会继续执行其他任务,然后在稍后的时间点再次查询设备状态。 3. 当设备准备就绪且无错误,CPU会向I/O设备发送读或写指令。 4. CPU读取或写入数据到主存,与I/O设备进行数据交换。 5. 在整个过程中,CPU和I/O设备串行工作,存在"踏步等待"的情况,即CPU必须等待I/O操作完成才能执行其他任务,效率相对较低。 二、其他I/O控制方式 除了程序查询方式,还有其他更高效的控制方式: 1. 中断方式:当I/O设备完成数据传输后,会向CPU发送中断请求,CPU响应后暂停当前任务,处理I/O操作,然后返回原先的任务,提高了CPU利用率。 2. DMA(直接存储器访问)方式:I/O设备直接与主存交换数据,无需CPU介入,大大提升了数据传输速度。 3. 存储映射I/O方式:利用虚拟地址空间管理I/O设备,简化了I/O处理并提高了性能。 三、计算机组成原理 《计算机组成原理》是一本深入探讨计算机内部构造的教材,由唐朔飞教授编写。该教材涵盖了计算机系统的基础知识,包括计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构、控制单元功能以及设计等内容。 新版课件提供了丰富的辅助学习工具,如章节目录、自由选择播放章节和节目的功能,以及动画演示,有助于读者理解和掌握复杂的计算机系统概念和工作原理。 通过学习这些控制方式,可以更好地理解计算机如何有效地处理I/O操作,以及计算机系统是如何协调硬件和软件以实现高效的数据交换。这对于计算机科学和技术的学习者来说至关重要,因为它奠定了深入研究操作系统、编译原理等高级主题的基础。