主機和外部裝置的資訊交換

2021-07-25 03:45:53 字數 2475 閱讀 2747

主機和外設的連線方式

1. 輻射式

不易擴充套件

現在:

2 . 匯流排式

3 . 通道式

並行能力提高

直接程式傳送方式

用i/o指令變成實現資訊傳送。

1 .外設狀態:空閒,工作,結束。

優缺點:硬體開銷小;實時處理能力差,並行程度低。

cpu效率要求不高的場合,或診斷、除錯過程中。

微程式時序安排

同步控制,用同一微指令週期控制各條微指令執行。

微指令進入微指令暫存器,對微指令進行解碼,控制資料通路操作。將潤算結果打入目的地。後續微位址打入微位址暫存器。讀取後續微指令。

優點:設計規整,設計效率高。

易於修改、擴充套件指令系統功能;

結構規整、簡潔,可靠性高。

缺點:

速度慢:訪存頻繁;

執行效率不高。

應用範圍:

用於速度要求不高、功能比較複雜的機器中。

直接程式傳送方式

用i/o指令程式設計實現資訊傳送。

了解外設的狀態。並控制外設。

1.外設狀態

空閒 工作

結束

在介面設定狀態字表示這些狀態。

空閒:呼叫錢,裝置不工作;結束:呼叫後,裝置完成工作。

優缺點: 實時處理能力差,並行程度低。

2 .中斷方式

1.中斷的引入

查詢:

中斷:

中斷定義: cpu暫時中止現行程式的執行,轉去執行為某個隨機事態服務的中斷處理程式。處理完畢後,自動恢復原程式的執行。

中斷流程:

cpu內設定允許中斷標誌。

1,允許響應中斷,開中斷;0,不允許響應中斷,關中斷。

開中斷,響應外部裝置請求,執行程式。
硬體設定:響應邏輯,判優邏輯,請求邏輯,遮蔽邏輯。

遮蔽邏輯:cpu送出遮蔽字,禁止或允許裝置請求(動態改變裝置優先順序)。

判優邏輯: 判斷優先順序。

請求邏輯: 裝置工作完成。才能進行請求邏輯。請求邏輯未被遮蔽。

響應邏輯: cpu響應請求,並轉向應用服務程式入口。

用於中、低速i/o操作或處理複雜隨機事態。

dma直接儲存器訪問(dma)方式

定義:

直接依靠硬體實現主存與i/o間的資料傳送,傳送器件不需要cpu程式干預。

i/o和主存,不是i/o和cpu或i/o與主機

通過硬體控制傳送。

早期由cpu控制傳送;

現在由dma控制器控制傳送。dma控制器接管匯流排權,傳送完畢後再交換匯流排權。

再傳送期間,只要cpu不訪存,可並行操作。

傳送前和傳送後需要程式干預。

硬體設定:

控制傳送方向

操作型別;

提供主存位址

位址型別;

控制傳送次數

交換兩計數

傳遞請求
dma 中斷 ,請求;

暫存或交換的資料。資料緩衝邏輯

提供外設位址

外設定址

傳送操作型別、主存首址、交換量、外設定址資訊。

三個階段:

程式準備:主程式實現初始化。

dma傳送:硬體實現mi/o。

善後處理:中斷處理程式判斷傳送的正誤 。

應用場合

用於簡單、高速、批量資料傳送。

dma與中斷相同點:

能響應隨機請求;可並行操作。

dma與中斷的不同點:

中斷:用程式實現中、低速i/o傳送;能處理複雜事態;一條指令結束時響應請求。

dma:用硬體實現高速、簡單i/o傳送;乙個匯流排週期結束時響應請求。

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