I/O控制方式有哪几种
I/O控制方式主要有程序查询方式、中断方式、DMA方式和I/O通道控制方式。
程序查询方式也称为程序轮询方式,该方式采用用户程序直接控制主机与外部设备之间输入/输出操作。CPU必须不停地循环测试I/O设备的状态端口,当发现设备处于准备好(Ready)状态时,CPU就可以与I/O设备进行数据存取操作。
中断方式。当I/O设备结束(完成、特殊或异常)时,就会向CPU发出中断请求信号,CPU收到信号就可以采取相应措施。当某个进程要启动某个设备时,CPU就向相应的设备控制器发出一条设备I/O启动指令,然后CPU又返回做原来的工作。
DMA(直接内存存取)方式。DMA方式也称为直接主存存取方式,其思想是:允许主存储器和I/O设备之间通过“DMA控制器(DMAC)”直接进行批量数据交换,除了在数据传输开始和结束时,整个过程无须CPU的干预。
I/O通道控制方式。通道(Channel)也称为外围设备处理器、输入输出处理机,是相对于CPU而言的。是一个处理器。也能执行指令和由指令的程序,只不过通道执行的指令是与外部设备相关的指令。是一种实现主存与I/O设备进行直接数据交换的控制方式。
拓展资料:
i/o系统即输入输出系统,操作系统中负责管理输入输出设备的部分称为i/o系统,完成设备管理功能,包括外设编址,数据通路的建立,向主机提供外设的状态信息等。i/o系统的组成有:i/o设备,设备控制器及i/o操作有关的软硬件。
参考资料:百度百科 I/O系统
1、程序查询方式
这种方式下,CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态,如果外设准备就绪,则进行数据的输入或输出,否则CPU等待,循环查询。
2、通道方式
通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制,相当于一个功能简单的处理机。通道是独立于CPU的、专门负责数据的输入输出传输工作的处理器,它对外部设备实统一管理,代替CPU对I/O操作进行控制,从而使I/O操作可以与CPU并行工作。通道是实现计算机和传输并行的基础,以提高整个系统的效率。
环测试 I/O方式(轮询方式)
利用I/O测试指令测试设备的闲忙。若设备不忙,则执行输入或输出指令;若设备忙,则I/O测试指令不断对该设备进行测试,直到设备空闲为止。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中,造成极大的浪费!
中断处理方式
引入中断之后,每当设备完成I/O操作,便以中断请求方式通知CPU,然后进行相应处理。但由于CPU直接控制输入输出操作,每传达一个单位信息,都要发生一次中断,因而仍然消耗大量CPU时间。
共有三种方式:
1、环测试 I/O方式(轮询方式):
利用I/O测试指令测试设备的闲忙。若设备不忙,则执行输入或输出指令;若设备忙,则I/O测试指令不断对该设备进行测试,直到设备空闲为止。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中,造成极大的浪费。
2、中断处理方式:
引入中断之后,每当设备完成I/O操作,便以中断请求方式通知CPU,然后进行相应处理。但由于CPU直接控制输入输出操作,每传达一个单位信息,都要发生一次中断,因而仍然消耗大量CPU时间。
3、直接内存存取(DMA)方式:
DMA(Direct Memory
Access,直接内存存取)方式用于高速外部设备与内存之间批量数据的传输。它使用专门的DMA控制器,采用窃取总线程控制权的方法,由DMA控制器送出内存地址和发出内存读、设备写或者设备读、内存写的控制信号完成内存与设备之间的直接数据传送,而不用CPU干预。当本次DMA传送的数据全部完成时才产生中断,请求CPU进行结束处理。
扩展资料
I/O接口
lO 接口是主机与被控对象进行信息交换的纽带。主机通过I/O 接口与外部设备进行数据交换。目前,绝大部分I/O
接口电路都是可编程的,即它们的工作方式可由程序进行控制。目前在工业控制机中常用的接有:1、并行接口,如8155和8255;
2、串行接口,如8251: 3、直接数据传送接口,如8237;4、 中断控制接1,如8259; 5、 定时器/计数器接口,如8253
等。此外,由于计算机只能接收数字量,而一般的连续化生产过程的被测参数大都为模拟量,如温度、压力、流量、液位、速度、电压及电流等,因此,为了实现计算机控制,还必须把模拟量转换成数字量,即进行A/D
转换。
参考资料:(百度百科:I/O接口)
主要有4种
1、循环测试 I/O方式(轮询方式)
利用I/O测试指令测试设备的闲忙。若设备不忙,则执行输入或输出指令;若设备忙,则I/O测试指令不断对该设备进行测试,直到设备空闲为止。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中,造成极大的浪费!
2、中断处理方式
引入中断之后,每当设备完成I/O操作,便以中断请求方式通知CPU,然后进行相应处理。但由于CPU直接控制输入输出操作,每传达一个单位信息,都要发生一次中断,因而仍然消耗大量CPU时间。
3、直接内存存取(DMA)方式
DMA(Direct Memory Access,直接内存存取)方式用于高速外部设备与内存之间批量数据的传输。它使用专门的DMA控制器,采用窃取总线程控制权的方法,由DMA控制器送出内存地址和发出内存读、设备写或者设备读、内存写的控制信号完成内存与设备之间的直接数据传送,而不用CPU干预。当本次DMA传送的数据全部完成时才产生中断,请求CPU进行结束处理。
4、通道方式编辑
通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制,相当于一个功能简单的处理机。通道是独立于CPU的、专门负责数据的输入输出传输工作的处理器,它对外部设备实统一管理,代替CPU对I/O操作进行控制,从而使I/O操作可以与CPU并行工作。通道是实现计算机和传输并行的基础,以提高整个系统的效率。
拓展资料:
I/O端口:CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。