2012年軟考系統(tǒng)分析師經(jīng)典教程：輸入/輸出系統(tǒng)

　　1.5 輸入/輸出系統(tǒng)

　　I/O系統(tǒng)在CPU、存儲(chǔ)器和各種外部設(shè)備之間負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制數(shù)據(jù)的輸入/輸出。

　　I/O系統(tǒng)控制器基本結(jié)構(gòu)：

　　數(shù)據(jù)寄存器：

　　狀態(tài)寄存器：

　　控制寄存器：

　　控制電路：

　　外設(shè)接口控制：

　　I/O系統(tǒng)的工作方式：

　　程序控制：CPU完全控制，CPU必須時(shí)時(shí)查詢I/O設(shè)備的狀態(tài);

　　程序中斷：I/O設(shè)備以中斷方式通知CPU，定期查詢狀態(tài)

　　DMA方式：CPU只在數(shù)據(jù)傳輸前和完成后才介入

　　I/O系統(tǒng)的發(fā)展主要階段：

　　數(shù)據(jù)通信：CPU直接控制外設(shè);

　　程序控制：CPU不關(guān)心外設(shè)的具體細(xì)節(jié)，I/O增加了數(shù)據(jù)交換的功能;

　　中斷方式：中斷機(jī)制減少了CPU的等待時(shí)間，

　　DMA方式：暫停、周期竊取、共享方式

　　輸入輸出通道：專門(mén)的處理器控制I/O功能;

　　輸入輸出處理機(jī)：不僅擁有處理器，還有本地存儲(chǔ)器

　　根據(jù)外部設(shè)備和I/O系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)方式，設(shè)備接口可分為串行和并行接口。

　　常見(jiàn)的磁盤(pán)設(shè)備接口有：總線、DMA、通道、SCSI、并行口、RS232C、USB、IEEE1394

　　SCSI接口：并行接口;系統(tǒng)級(jí)的設(shè)備接口

　　P1394接口：高速串行總線，數(shù)據(jù)傳輸率高，價(jià)格低容易實(shí)現(xiàn)

　　I/O設(shè)備的類型和特性：

　　鍵盤(pán)：標(biāo)準(zhǔn)101鍵，主要作為字符、數(shù)字和漢字的輸入

　　鼠標(biāo)：坐標(biāo)定位部件，有機(jī)械式、光電式和混合式三種。

　　顯示器：輸出設(shè)備，輸出圖象和字符，性能參數(shù)是分辨率和灰度級(jí)

　　打印機(jī)：輸出設(shè)備，分擊打式和非擊打式打印機(jī)

　　掃描儀：圖象輸入設(shè)備，掃描圖象或文本成數(shù)字圖片，然后輸入計(jì)算機(jī)處理

　　攝像頭：圖象輸入設(shè)備圖象數(shù)字化后存入到磁盤(pán)。

　　例題：

　　為了快速傳送大量數(shù)據(jù)，微型計(jì)算機(jī)中采用存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)技術(shù)，簡(jiǎn)稱DMA。用DMA方式傳送時(shí)，在存儲(chǔ)器和A之間直接建立高速傳輸數(shù)據(jù)的通路，不需要B的干預(yù)。利用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程完全由成為DMA控制器的硬件控制。DMA控制器具有如下功能：

　　1) 向CPU申請(qǐng)C傳送。

　　2) 在CPU允許DMA工作時(shí)，處理總線控制的傳交。

　　3) 在DMA期間管理D，控制數(shù)據(jù)傳送。

　　4) 確定數(shù)據(jù)傳送的起始地址和E ，并在傳送過(guò)程中不斷修正。

　　5) 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時(shí)，給出表示DMA操作完成的信號(hào)。

　　A~E： ①控制臺(tái) ②硬件 ③外部設(shè)備 ④數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

　　⑤CPU ⑥存儲(chǔ)器 ⑦DMA ⑧系統(tǒng)總線

　�、釘�(shù)據(jù)方向 ⑩傳輸速率

　　[分析]

　　DMA(Direct Memory Access，直接存儲(chǔ)器訪問(wèn))是一種不需要CPU干預(yù)，在存儲(chǔ)器和外部設(shè)備之間直接通過(guò)系統(tǒng)總線高速傳輸數(shù)據(jù)的方法。DMA方法使用DMA控制器DMAC來(lái)控制和管理數(shù)據(jù)傳輸。

　　[答案]

　　A：③ B：⑤ C：⑦ D：⑧ E：④

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