I/O控制方式

数据传输率低的外设：
程序查询方式
程序中断方式：外设准备就绪则主动向CPU发送中断请求
数据传输率高的外设：
DMA方式：主存和I/O设备有一条直接数据通路，无需调用中断
通道方式：每个通道挂接若干外设，主机执行I/O命令时，启动有关通道

I/O接口

功能

地址译码和设备选择、主机和外设的通信联络控制、数据缓冲、信号格式转换、传送控制命令和状态信息

I/O端口

接口：若干端口+相应的控制逻辑
端口：接口电路中可以进行读/写的寄存器
I/O端口：接口电路中可被CPU直接访问的寄存器，主要有数据端口（读写）、状态端口（只读）、控制端口（只写）

编址：I/O端口想要被CPU访问，需要每个端口对应一个端口地址
统一编址（存储器映射方式）：把I/O端口当作存储器的单元进行地址分配
独立编址（I/O映射方式）：I/O端口的地址空间和主存地址空间是两个独立的地址空间，无法从地址码的形式上区分，需要设置专门的I/O指令访问I/O端口

I/O方式

程序中断方式

中断隐指令：CPU响应中断后，经过某些硬件实现的操作，转去执行中断服务程序
包括关中断、保存断点、引出中断服务程序

中断响应判优：
不可屏蔽中断 > 内部异常(硬件故障 > 软件中断) > 可屏蔽中断
DMA中断请求 > I/O设备传送的中断请求(高速>低速、输入>输出、实时>普通)

DMA方式(直接存储器存取方式)

完全由硬件进行成组信息传送
DMA方式中，中断的作用仅限于故障和正常传送结束时的处理

特点

主存与CPU脱钩（主存也可被外设访问）
主存地址的确定和传送数据的计数由硬件电路实现
主存中开辟专用缓冲区
传送快（CPU和外设并行工作）
传送开始前预处理、结束后通过中断方式后处理

DMA控制器（DMA接口）

DMA方式中，对数据传送过程中进行控制的硬件
功能：

DMA控制器具有控制系统总线能力。DMA传送过程中，接管CPU的地址总线、数据总线、控制总线；DMA传送结束后，恢复CPU的权利

DMA的传送方式：停止CPU访存、周期挪用（周期窃取）、DMA与CPU交替访存
DMA的传送过程：

中断方式和DMA方式的区别

(1)DMA处理预处理和后处理，其他时刻不占用CPU的任何资源
(2)DMA不需要CPU干预，传输率高
(3)DMA的请求优先级高于中断请求
(4)中断靠程序传送，DMA靠硬件传送
(5)中断具有对异常事件的处理能力，DMA仅限于传送数据块的I/O操作
(6)对中断请求的响应发送在每条指令执行完毕时，对DMA请求的响应可以发生在每个机器周期结束时

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