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计算机知识I/O方式思维导图

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简单介绍I/O方式的内容

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思维导图大纲

I/O方式思维导图模板大纲

程序查询

由程序不断的查询外设的状态、直到外设准备就绪

程序中断

工作流程

中断请求:中断源向CPU发出中断信号

中断判优:判断多个中断源的优先级

中断判优: 硬件方式:通过硬件排队器实现 软件方式:通过软件查询实现

响应条件

有中断源提出中断请求

CPU允许中断并且开中断

一条指令执行完毕且没有更紧迫的任务

中断隐指令:完成关中断、保存断点(PC值)引出中服务程序

引出中断服务程序的实质是,取出中断服务程序的入口地址送入到PC中

中断向量

查询中断服务程序的入口地址

寻址中断向量入口地址的两种方法: 硬件向量法: 硬件→中断向量地址(中断类型号)→中断向量(中断向量入口地址) 软件查询法: 通过软件编程的办法找到入口地址

中断处理

执行中断服务程序、最后恢复现场、中断返回

中断服务程序: 保护现场、一般指程序状态字、中断屏蔽寄存器和CPU通用寄存器的内容 中断返回:执行中断返回指令而不是跳转指令

多重中断

条件

中断服务程序中提前设置开中断指令

优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源

概念

当CPU处理中断时,又有更高优先级的中断请求

DMA 方式

DMA方式是一种完全由硬件进行成组信息传送的控制方式,CPU与外设并行工作、DMA方式中外设与主存开辟了一条“直接数据通路”,数据传送过程不经过CPU、不需要保护现场、恢复现场等操作

组成

传送长度计数器

用来记录传送数据的长度

数据缓存寄存器

用于暂存每次传送的数据

DMA请求触发器

I/O设备准备好数据后使DMA请求触发器置位

控制/状态逻辑

由控制和时序电路及状态标志组成

中断机构

数据块传送完毕后触发中断机构、提出中断请求

主存地址计数器

存放要交换数据的主存地址

传送方式

交替访存

将CPU周期分为DMA访存和CPU访存两个部分

周期挪用

I/O设备需要访存时,挪用一个或几个存取周期

停止CPU访存

当需要传送数据时、停止CPU对主存的访问

传送过程

数据传送

占有总线传输数据、数据传输完全由DMA控制

后处理

CPU执行中断服务程序做结束DMA处理

DMA后处理的中断作用仅限于故障和正常传送结束时的处理、包括检验送入主存的数据是否正确、测试传送过程中是否出错(错误则转入诊断程序)以及决定是否继续使用DMA传送其他数据块

预处理

完成寄存器置初始值之类的准备工作

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