I/O系统的发展大致可以分为哪4个阶段

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上善若水. 发表于 2022/09/11 19:29:56 2022/09/11
【摘要】  I/O系统的发展大致可以分为哪4个阶段?1)早期(分散连接、串行工作、程序查询)2)接口模块和DMA阶段(总线连接、并行工作、中断及DMA)3)通道阶段(通道是具有特殊功能的处理器)4)I/O处理机阶段I/O系统的发展实际上是逐步将CPU从繁重的I/O工作中解放出来的过程;I/O设备编址有哪两种方式?各有什么优缺点?1)统一编址方式:和存储器统一编址,I/O地址作为存储器地址的一部分;无须...

 

I/O系统的发展大致可以分为哪4个阶段?
1
)早期(分散连接、串行工作、程序查询)
2
)接口模块和DMA阶段(总线连接、并行工作、中断及DMA
3
)通道阶段(通道是具有特殊功能的处理器)
4
I/O处理机阶段
I/O
系统的发展实际上是逐步将CPU从繁重的I/O工作中解放出来的过程;


I/O
设备编址有哪两种方式?各有什么优缺点?
1
)统一编址方式:和存储器统一编址,I/O地址作为存储器地址的一部分;无须用专用的I/O指令,但占用存储器空间。
2
)独立编址方式:和存储地址分开编址,需用专用的I/O指令。

I/O设备与主机的联络方式有哪几种?
I/O
设备与主机间交互信息时必须了解彼此的状态。根据I/O设备工作速度的不同,可以分为3类:
1
)立即响应:不管其状态(认为其时刻准备好),适用于慢速设备。
2
)应答信号:通过应答信号来进行交互;
3
)同步时标:采用统一的时钟信号。

I/O总线包括哪四类?
数据线、设备选择线、状态线、命令线

I/O设备通常使用D触发器(完成触发器)和B触发器(工作触发器)来标识设备所处的状态。
D=0
B=0:暂停状态;
D=0
B=1:准备状态
D=1
B=0:就绪状态


程序查询的基本工作原理。
cpu
不断去查询I/O设备状态,导致CPUI/O设备串行工作。

什么是中断?
计算机在执行程序过程中,当出现异常清空或特殊请求时,计算机停止现行程序的运行,转去处理这些异常清空或特殊请求,处理结束后,再返回现行程序的间断处,继续执行原程序,即为中断。中断服务程序的基本流程包括哪四部分?
1
)保护现场
2
)中断服务
3
)恢复现场
4
)中断返回

什么是单重中断和多重中断?
1
)单重中断:不允许中断现行的中断服务程序;
2
)多重中断:允许级别更高的中断源中断现行的中断服务程序,也称为中断嵌套;

CPU响应中断的时机?
当前指令执行完毕后,cpu发出中断查询信号,也就是说,中断响应一定是在每条指令执行结束之后进行的,不可能在指令执行过程中响应中断。什么是DMA
DMA
:直接内存访问。在主存和I/O设备之间建立独立的总线连接。

DMA方式中,由于DMA接口与CPU共享主存,可能会出现两者争用主存的冲突,为解决冲突,DMA和主存交换数据时,通常采用哪三种工作方式?
1
)停止CPU访问主存:DMA访存优先级高;
2
)周期挪用(窃取):DMA挪用存储或窃取总线使用权一个或几个主存存取周期;
3
DMACPU交替访问:将CPU工作周期分成两部分,一部分供DMA访存,一部分供CPU访存。

DMA工作过程包括哪三部分?
1
)预处理
2
)数据传输
2
)后处理

 

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