AgendaI/O设备概述 程序查询方式I/O设备处理 中断方式I/O设备处理 DMA方式I/O设备处理 I/O设备概述Why we need I/O设备概述数据线 I/O与主机之间数据代码的传送线,其根数一般等于存储字长的位数。 设备选择线 用来传送设备码,其根数取决于I/O指令中设备码的位数。如果把设备码看作是地址号,那么设备选择线又可称为地 传输CPU向设备发出的各种命令信号,如启动、清除、屏蔽、读、写等,其根数与命令信号多少有关。 状态线 将I/O设备的状态向主机报告的信号线,其根数与状态数有关。 I/O设备分类按数据传送方式分类 并行接口和串行接口按功能选择的灵活性分类 可编程接口和不可编程接口按通用性分类 通用接口和专用接口按数据传送的控制方式分类 AgendaI/O设备概述 程序查询方式I/O设备处理 中断方式I/O设备处理 DMA方式I/O设备处理 程序查询流程测试指令:查询设备是否准备就绪 传送指令:当设备准备就绪时,执行传送 指令 转移指令:若设备未准备就绪,执行转移 指令,转移到测试指令,继续测试设备的 状态 程序查询方式的流程图10 Agenda I/O设备概述 程序查询方式I/O设备处理 中断方式I/O设备处理 DMA方式I/O设备处理 11 中断方式概念 计算机响应并处理异步事件的硬件和软件 技术统称为中断技术。 程序查询方式,需要CPU不断轮询I/O设备, 浪费了很多CPU资源。 中断方式,只在I/O请求CPU处理时,才进 行中断处理,提高了CPU的利用率。 12 CPU与打印机并行工作时间示意图 13 中断请求触发器和中断屏蔽触发器 CPU总是在统一的时间,即执行每条指令的 最后时刻,查询所有设备是否有中断请求 14 排队器 15 中断向量地址形成部件 16 中断服务程序流程 保护现场 保存程序断点,保存通用寄存器和状态寄存器的内容 中断服务 中断服务程序的主体部分恢复现场 将原程序中断时的现场恢复到原来的寄存器中中断返回 中断服务程序的最后一条指令,返回到原程序的断点处,以便继续执行原程序 17 单重中断和多重中断 计算机在处理中断的过程中有可能出现新 的中断。 此时如果CPU暂停现行的中断服务程序,专去处理新的中断请求,这种现象称为中 断嵌套或多重中断。 若CPU在执行中断服务程序时,对新的中断不予理睬,称为单重中断。 18 单重中断和多重中断服务程序流程