8.2-输入输出方式

输入输出方式

1. 无条件IO方式
2. 程序控制IO方式
3. 中断IO方式
4. DMA方式
5. 通道方式
6. IO处理机方式

无条件IO方式

程序控制IO方式

数据在计算机和外设之间的传送全部靠计算机程序控制。计算机执行IO指令时，先获取外设状态，根据外设状态决定下一步执行

程序控制IO方式

如何实现程序控制

设备状态寄存器

1. 用来标志设备的工作状态，以便接口对外部设备进行监视
2. CPU通过程序查询设备状态位来判断设备的状态
3. 因此，设备状态寄存器是设备对主机窗口，主机通过它了解设备的状态，并对设备设置操作方式
4. 设备状态寄存器又叫设备状态字（DSW）是设备状态的集合，每种状态均用一个触发器来表示

特点：何时对设备进行输入输出完全有CPU控制，外设与CPU处于异步工作关系，数据输入输出都要经过CPU

优点：计算机和外设之间能够同步，控制简单，硬件简单

缺点：CPU需要始终在输入输出前查询设备状态，CPU被大量消耗

中断方式

1. 当外设准备好之后，主动通知CPU并进行接收或输出数据方法
2. CPU接到外设通知之后暂停现行的工作，转入中断服务程序，和外设交换数据，等中断服务完成后，CPU会返回原来被中断的程序
3. 优点：节约CPU时间，实时性好
4. 缺点：控制电路复杂，服务开销大（现场和断点保护）
5. 应用场景：实时性要求高，数据传输量又不大的情况

DMA方式

1. 是一种由硬件执行IO的方式
2. 当外设准备好后，通知DMA控制器，DMA控制器从CPU接管总线，并完成外设和内存之间大量的数据传输。传输完成后DMA控制器将总线控制权交还给CPU整个过程不需要CPU参与
3. 优点：服务既有中断优点降低服务开销
4. 缺点：控制电路更复杂，需要增加DMA控制器
5. 场合：告诉大批量的数据传输

通道和IO处理器