2012年计算机三级信息管理技术考试要点总结（5）

会计考友

九、输入与输出系统
　　1.输入输出系统的成长
3 |( M3 M) S, V5 X( |, [　　输入输出系统的成长大致分为五种体例，即轨范节制的输入输出体例、间断体例，DMA体例、输入/输出通道体例和I/O措置机等五种体例。
* f$ `& I; F8 @/ g2 d: C  p+ z0 `　　轨范发芽体例和轨范间断体例合用于数据传输率斗劲低的外部设备。而DMA体例、通道体例和I/O措置机体例合用于数据传输率斗劲高的设备。今朝，小型机和微型机大都采用轨范发芽体例、轨范间断体例和DMA体例。通道体例、I/O措置机体例大都用在中、大型计较机中。为了介绍便利，我们把通道体例和I/O措置机体例视为一种体例。
$ H  M  z. ~5 c, |* W4 Y+ a　　2.轨范发芽体例
# j: f0 }9 _1 b　　轨范发芽体例又叫轨范节制I/O体例。在这种体例中，数据在CPU和外部设备之间的传送完全靠计较机轨范节制，是在CPU自动节制下进行的，当输入/输出时，CPU暂停执行主轨范，转去执行输入/输出的处事轨范，按照处事轨范中的I/O指令进行数据传送。
" O, V4 K$ `" F# `( }( }& ~1 w8 ?% S- J　　这是一种最简单、最经济的输入/输出体例。它只需很少的硬件，是以几乎所有的机械都具有轨范发芽体例。不凡是在微、小型机中，常用轨范发芽体例来实现低速设备的输入输出治理。
　　3.轨范间断体例
- S# Y* ]7 u# o' o8 C  ~9 ]3 R: k　　“间断”概念的提出，是计较机系统结构设计中的一个重大转变。在轨范间断体例中，某一外设的数据预告停当后，它“自动”向CPU发请求间断的旌旗灯号，请求CPU且则间断今朝的工作而进行数据交流。当CPU响应这个间断时，便暂停运行主轨范，并自动转移到该设备的间断处事轨范。傍边断处事轨范竣事往后，CPU又回到原本的主轨范。其事理和挪用子轨范相仿，不外，这里要求转移到间断处事子轨范的请求是由外部设备发出的。间断体例不凡适合于随机呈现的处事。
　　4.DMA体例
$ p& c! [1 p7 G9 {8 c　　（1）DMA体例的根基概念
6 f% `! {3 N1 {2 `' P　　直接访谒内存DMA体例，是一种完全由硬件执行I/O交流的工作体例。在这种体例中，DMA节制器从CPU中完全接管对总线的节制，数据交流不经由CPU，而直接在内存储器和I/O设备之间进行。DMA体例一般用于高速地传送成组的数据。DMA节制器将向内存发出地址和节制旌旗灯号、改削地址、对传送的字的个数计数，而且以间断体例向CPU陈述传送操作的竣事。DMA体例的首要利益是速度快。因为CPU根柢不加入传送操作，是以就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。在数据传送过程中，也不象间断体例那样，要进行保留现场、恢复现场之类的工作。内存地址改削、传送字个数的计数等，也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。DMA的种类良多，但各类DMA至少能执行以下一些根基操作:①从外部设备发出DMA请求;
/ \: S: l/ d( X+ e4 R% |　　②CPU响应请求，把CPU工作改成DMA操作体例，DMA节制器从CPU接管总线的节制;③由DMA节制器对内存寻址，即抉择数据传送的内存单元首地址及数据传送个数的计数，并执行数据传送的操作;
! e  e) U7 i% G' `3 A　　④向CPU陈述DMA操作的竣事。
　　（2）DMA手艺的呈现，使得外部设备可以经由过程DMA节制器直接访谒内存，与此同时，CPU可以继续执行轨范。那么DMA节制器与CPU若何分时使用内存呢?凡是采用以下三种体例:①遏制CPU访谒;②周期挪用;
4 t, x/ }. P! a　　③DMA与CPU交替访谒。
　　（3）根基的DMA节制器
7 o* l- Q6 s  `* G: o* h　　一个DMA节制器现实上是采用DMA体例的外部设备与系统总线之间的接口电路。这个接口电路是在间断接口的基本上再加DMA机构组成。习惯上将DMA体例的接口电路称为DMA节制器。①内存地址计数器
: M; \4 D& {4 i, O% s6 M3 M$ W- h* p　　用于存放内存中要交流的数据地址。在DMA传送前，需经由过程轨范将数据在内存中的肇端位置（首地址）送到内存地址计数器。而当DMA传送时，每交流一次数据，将地址计数器加“1”，从而以增量体例给出内存中要交流的一批数据的地址。②字计数器
　　用于记实传送数据块的长度多少少字数）。其内容也是在数据传送之前由轨范预置，交流的字数凡是以补码形式暗示。在DMA传送时，每传送一复笾棘字计数器就加“1”，当计数器溢出即最高位发生进位时，暗示这批数据传送完毕，于是引起DMA节制器向CPU发出间断旌旗灯号。③数据缓冲寄放器