輸入輸出系統

2021-10-05 06:57:51 字數 2553 閱讀 6649

早期

介面模組和dma階段

具有通道結構的階段

軟體io指令 cpu指令的一部分

通道指令 首位址、傳送字數、操作命令

硬體io裝置 io介面

裝置控制器 通道

io裝置編址

統一編址 取數存數指令

單獨編址 專門的io指令

裝置選址

傳送方式

序列、並行

聯絡方式

立即響應(led)、

非同步工作、

序列工作、

同步工作(採用同步時標)

輻射式連線(不便於增刪)

匯流排連線(便於增刪)

程式查詢方式 [最早 序列工作]

程式中斷方式 [cpu和io部分並行工作]

dma方式 [進一步將cpu從輸入輸出工作中解放出來]

程式查詢方式

過程描述:io讀取資料,先通過cpu讀記憶體資料儲存到暫存器中,然後從暫存器複製到記憶體中。

cpu和io序列工作

cpu需要原地踏步等待,cpu速度遠大於io

程式中斷方式

一定程度的從cpu讀取工作中解放出來

第k條指令後,程式斷點儲存,執行完中斷服務程式,恢復當前狀態,轉回到k+1開始執行。

沒有踏步等待,中斷現行程式,並行執行

dma方式

主存和io之間有一條直接的通道,將cpu從資料輸入輸出中解放出來了。

不中斷現行程式

cpu和io並行工作

訪問週期內,有dma控制器進行讀寫控制,霸佔匯流排,cpu在這個階段不能訪問匯流排。

傳送方式

特點程式查詢方式

效率低、等待io傳輸

中斷並行工作、在非中斷執行過程中cpu被解放出來

dma解放程度更大、在訪問週期內進行資料交換,此時cpu不能訪問匯流排、不能訪問記憶體

外部裝置

人機互動(鍵盤滑鼠)

資訊儲存(光碟、硬碟)

機器通訊裝置(modem)

輸入裝置

1. 鍵盤

2. 滑鼠

3. 觸控螢幕

輸出裝置

顯示器印表機 其他

1. ad da轉換 模擬數字轉換

2. 終端

3. 漢字輸入

多**資料壓縮、解壓縮、編碼、語音識別、影象識別

介面和埠是不同的概念,若干埠加上控制邏輯才能組成介面。

可軟可硬

匯流排方式連線外部裝置和主機

介面存在目的:

實現裝置選擇

實現資料緩衝達到速度匹配(增壓幫浦,鍵盤輸入很長時間才輸入乙個)

串並格式轉換

電平轉換

傳送控制命令

反映裝置狀態(忙、閒)

功能組成

匯流排連線方式的io介面電路

介面功能和組成

裝置狀態:

io基本組成

介面型別

按照傳送方式 序列 並行

選擇靈活 可程式設計、不可程式設計

通用性 通用介面、專用介面

控制方式 中斷方式、dma介面

流程

儲存暫存器內容,儲存傳輸的資料

設定計數器,由於cpu和io讀取的容量限制,需要設定計數值

介面電路

cpu一直在等d訊號是否為1,就是出於就緒狀態,再去執行io。然後通過資料線將資料讀入。

輸入輸出系統總結

最近在學習作業系統的開發過程中,到了輸入輸出系統了,但是由於輸入輸出系統這部分,思路很簡單,但又過程很繁雜,鑑於時間有限,所以決定先跳過自己動手寫的過程,只是將書寫的思路記錄於下,以備以後查閱,待其他更加重要的部分完成後,再回頭來試著自己動手完成輸入輸出系統這部分。tty模型是很不錯的輸入輸出模型,...

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