程序查询方式：I/O设备与主机信息控制详解

在《I/O设备与主机信息传送的控制方式》一节中，作者唐朔飞探讨了计算机组成原理中的关键概念。这一章节主要关注I/O设备与主机之间的信息交换控制机制。首先，程序查询方式被提及，这种方式下，CPU和I/O设备串行工作，CPU会周期性地检查I/O的状态，如设备是否准备好进行数据传输。如果设备未准备好或出现错误，CPU会暂停执行当前任务，直到I/O完成相应操作。 在程序查询过程中，CPU的执行流程如下： 1. CPU读取I/O接口的状态。 2. 检查状态：判断设备是否已准备好或有无错误。 3. 若未准备好或有错误，CPU会等待。 4. 当I/O完成时，设备状态变为“已完成”，CPU才继续执行后续指令，如从I/O接口读取数据到CPU，或者向内存写入数据。 这种控制方式存在效率较低的问题，因为CPU在大部分时间里处于空闲状态，特别是在数据传输频繁或设备响应速度较慢的情况下。随着计算机技术的发展，现代计算机通常采用中断驱动和DMA（直接内存访问）等更高效的方式，使得CPU能够处理其他任务，而无需频繁中断。 此外，章节还回顾了计算机系统的基本概念，包括硬件与软件的区分，以及计算机体系结构和组成的重要特性。冯·诺依曼计算机模型是这一领域的基础，其特点包括存储程序思想、数据和指令存储在同一存储器中、使用二进制表示指令和数据、以及以运算器为中心的设计。冯·诺依曼计算机硬件框图展示了典型的架构，包括存储器、输入/输出设备、运算器、控制器和输出设备，这些组件共同决定了计算机的工作方式和性能。 本节内容深入剖析了I/O设备与主机交互的控制方式，以及如何通过程序查询来管理信息传输，这些都是理解计算机组成原理和系统设计的关键要素。了解这些原理有助于优化系统性能，提升设备间通信的效率。