第7章I/O系统7.1概述7.2外部设备7.3I/O接口7.4程序查询方式7.5程序中断方式7.6DMA方式第7章I/O系统学习要点:理解:掌握:程序查询方式,程序中断方式,DMA方式。通道方式及其功能分析。了解:I/O系统概述。7.1概述一、输入输出系统的发展概况1.早期分散连接CPU和I/O设备串行工作程序查询方式2.接口模块和DMA阶段总线连接CPU和I/O设备并行工作3.具有通道结构的阶段4.具有I/O处理机的阶段中断方式DMA方式——各部件之间使用单独的连线二、输入输出系统的组成1.I/O软件(1)I/O指令(2)通道指令机器指令的一部分对具有通道的I/O系统专门设置的指令指明传送数组的首末地址、传送字节数、操作命令码通道指令位数较长,如IBM/370通道指令为64位操作码命令码设备码I/O系统包括:I/O硬件电路和I/O管理软件I/O系统包括:I/O硬件电路和I/O管理软件I/O系统软件的主要任务:将用户编制的程序或数据输入主机内;将运算结果输送给用户;实现I/O系统与主机工作的协调。2.I/O硬件硬件组成种类多样,一般包括接口模块及I/O设备两大类。接口是计算机与I/O设备或其他系统之间所设置的逻辑控制部件,也称I/O控制器。一个通道可以和一个以上的设备控制器相连,一个设备控制器又可以控制若干台同一类型的设备。1.I/O设备编址方式(1)统一编址三、I/O设备与主机的联系方式将I/O地址看做存储器地址的一部分给众多的I/O设备的端口进行编址。将I/O端口与存储器地址统一编排,共享一个地址空间优点:与访存指令相似,不需要专门的I/O指令I/O数据存取灵活缺点:占去部分存储器空间程序不易阅读(在汇编语言级不容易区别访问存储器和访问外设)主存部分I/O部分存储器空间8K64K将I/O端口单独编排地址,独立于存储器地址优点:I/O端口的地址空间独立控制和地址译码电路相对简单专门的I/O指令使程序清晰易读缺点:I/O指令没有存储器指令丰富主存空间I/O空间FFFFF0FFFF80x86采用I/O端口独立编址80x86采用I/O端口独立编址(2)不统一编址I/O地址和存储器地址是分开的2.设备寻址每台设备都赋予一个设备号,通过接口电路中的设备选择电路识别设备是否被选中。3.传送方式(1)串行(2)并行特点:传送速度较快,要求数据线多。特点:传送速度较慢,只需一根数据线和一根地址线。适合远距离数据通信。4.联络方式(1)立即响应方式(2)异步工作采用应答信号“Ready”“Strobe”I/O接口I/O设备CPU并行传送的异步联络方式I/O设备与主机之间的联络问题,即互...