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cpu对io控制的哪4种方式，有哪几种io控制方式其主要工作原理如何

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1，有哪几种io控制方式其主要工作原理如何程序I/O ：CPU 被I/O 输入输出无限等待 浪费资源---------->中断I/O：仅当输入输出完毕，CPU才处理，但中断次数还是太多，因为会经常输入输出---------->DMA ：输入输出以块来中断，CPU仅在输入输出了一大堆数据（一个块）才处理一次，没怎么被I/O所拖累--------->通道：我记得是已经把CPU完全从I/O中解放出来了 。总之关系就是 想让CPU从I/O 从解放出来而不断发展的结果 。
2 ， 计算机采用控制IO设备的四个方法是什么现代计算机系统中总是配备有各种外部设备，他们都在CPU控制下进行工作 。CPU对I/O设备的控制方式主要有以下四种:1、循环测试 I/O方式（轮询方式）利用I/O测试指令测试设备的闲忙 。若设备不忙，则执行输入或输出指令；若设备忙，则I/O测试指令不断对该设备进行测试，直到设备空闲为止 。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中 ， 造成极大的浪费 。2、中断处理方式引入中断之后，每当设备完成I/O操作 ， 便以中断请求方式通知CPU，然后进行相应处理 。但由于CPU直接控制输入输出操作，每传达一个单位信息 ， 都要发生一次中断，因而仍然消耗大量CPU时间 。3、直接内存存?。―MA）方式DMA（Direct Memory Access ， 直接内存存?。┓绞接糜诟咚偻獠可璞赣肽诖嬷渑渴莸拇?。它使用专门的DMA控制器 ， 采用窃取总线程控制权的方法，由DMA控制器送出内存地址和发出内存读、设备写或者设备读、内存写的控制信号完成内存与设备之间的直接数据传送，而不用CPU干预 。当本次DMA传送的数据全部完成时才产生中断，请求CPU进行结束处理 。4、通道方式通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制，相当于一个功能简单的处理机 。通道是独立于CPU的、专门负责数据的输入输出传输工作的处理器，它对外部设备实统一管理，代替CPU对I/O操作进行控制，从而使I/O操作可以与CPU并行工作 。通道是实现计算机和传输并行的基?。蕴岣哒鱿低车男?。1. 程序I/O方式;2. 中断驱动I/O控制方式;3. DMA（直接内存访问）I/O控制方式;4. I/O通道控制方式.1. 程序i/o方式;2. 中断驱动i/o控制方式;3. dma（直接内存访问）i/o控制方式;4. i/o通道控制方式.【cpu对io控制的哪4种方式，有哪几种io控制方式其主要工作原理如何】
3，io的控制方式C 硬盘一般使用的两种I/O方式:PIO和DMA,PIO是老的技术了,已经完全被DMA和Ultra DMA取代.1.程序I/O方式(PIO)：由于CPU中无中断机构 ， I/O设备无法向CPU报告它已完成了一个字符的输入操作，导致CPU不停地检查它要取的数据是否已达寄存器 。2.DMA方式：引入设备DMA控制器，在其控制下，以数据块为单位，将数据从设备直接送入内存或相反；实质上还是以字（节）为单位进行传输，不过这种传输可以连续进行而已，形成数据块 。CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种：（1）程序查询方式这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待 ， 循环查询 。这种方式的优点是结构简单 ， 只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低（2）中断处理方式在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序 。中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求 。但需要为每个I/O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器（I/O接口芯片）管理I/O设备提出的中断请求 ， 例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等 。此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换 ， 系统的性能会很低 。（3）DMA（直接存储器存?。┐头绞紻MA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高CPU的工作效率 。在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制权 ， CPU如果允许，则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU 。（4） 通道方式
4，有哪些IO控制方式各用于什么场合有哪些I/O控制方式？各用于什么场合？程序I/O方式(适用于结构简单，只需少量硬件的电路) 中断驱动I/O控制方式(适用于高效的场合，例如办公室) 直接存储器访问DMA I/O控制方式(适用于无须CPU介入的控制器来控制内存与外设之间的数据交流的场合) I/O通道控制方式(适用于以字节为单位的干预，同时实现CPU,通道和I/O设备三者并行操作的场合)[编辑本段]1.I/O (input/output)：输入输出端口就是输入输出地址 。每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息 。CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口 ， 而后者则被称为存储器接口 。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口 。一、I/0接口的概念1、接口的分类I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类：?。?）I/O接口芯片这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等 。?。?）I/O接口控制卡有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上 。按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等 。2、接口的功能由于计算机的外围设备品种繁多，几乎都采用了机电传动设备 ， 因此，CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题：速度不匹配：I/O设备的工作速度要比CPU慢许多，而且由于种类的不 同，他们之间的速度差异也很大，例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多 。时序不匹配：各个I/O设备都有自己的定时控制电路，以自己的速度传 输数据，无法与CPU的时序取得统一 。信息格式不匹配：不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同 ， 例如可以分为串行和并行两种；也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等 。信息类型不匹配：不同I／O设备采用的信号类型不同，有些是数字信号 ， 而 有些是模拟信号，因此所采用的处理方式也不同 。基于以上原因，CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成，通常接口有以下一些功能：?。?）设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输；?。?）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换；?。?）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数／模或模／数转换器等；?。?）协调时序差异；?。?）地址译码和设备选择功能；?。?）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输 。3、接口的控制方式CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种：?。?）程序查询方式这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪 ， 则进行数据的输入或输出，否则CPU等待 ， 循环查询 。这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低?。?）中断处理方式在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求 ， 便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序 。中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间 ， 提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求 。但需要为每个I／O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序 ， 此外还需要一个中断控制器（I／O接口芯片）管理I／O设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等 。此外 ， 中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换，系统的性能会很低 。?。?）DMA（直接存储器存?。┐头绞?DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高CPU的工作效率 。在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制 权，CPU如果允许 ， 则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU5，CPU与IO设备之间的数据传送有哪几种方式CPU与I/O设备之间的数据传送有四种方式：1. 查询控制方式：CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作 。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU效率低 。2.中断控制方式：当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现 ， 则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类，以便执行不同的分支处理 。这种方式CPU效率高且实时性好 。3.DMA（Direct Memory Access）控制方式：顾名思义，直接内存存取即数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束 。这种方式传送速度比通过CPU快 ， 尤其是在批量传送时效率很高 。4.通道控制方式：基本方法同上述的DMA控制方式，只是DMA通过DMA控制器完成 ， 通道控制方式有专门通讯传输的通道总线完成 。效率比DMA更高 。拓展资料：中央处理器（CPU，英语：Central Processing Unit / Processor） ， 是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件 。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据 。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件 。有四种方式：1、查询控制方式：CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况 ， 并完成相应的数据操作 。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU效率低 。2、中断控制方式：当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类，以便执行不同的分支处理 。这种方式CPU效率高且实时性好 。3、DMA（Direct Memory Access）控制方式：顾名思义，直接内存存取即数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束 。这种方式传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高 。4、通道控制方式：基本方法同上述的DMA控制方式，只是DMA通过DMA控制器完成 ， 通道控制方式有专门通讯传输的通道总线完成 。效率比DMA更高 。英特尔最新推出了第六代酷睿产品，采用全新一代的架构，性能提示、功能降低、续航更加长久、无论办公学习、畅玩游戏或者观看超高清音箱播放 ， 均得心应手，您也可以试试 。1、程序查询方式2、程序中断3、直接内存访问4、通道方式5、外围处理机方式 数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种 。程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送 。它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持 。它的缺点是CPU和外围设备只能串行工作;设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误 。中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送 。它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作 。它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较?。绻卸洗问隙?nbsp;， 仍然占用了大量CPU时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况 。DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送 。它的优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断 处理之外，不需要CPU的频繁干涉 。它的缺点是在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制 器的同时使用 ， 会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化 。通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送 。通道是一个独立与CPU的专管 输入／输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换 。它有自己的通道指令，这些指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号 。该方式的优点是进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度 。缺点是增加了额外的硬件 ， 造价昂贵 .端口是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址 。I/O端口的编址方式可以分为统一编址与独立编址两种 。统一编址方式是从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问 ， 不设置专门的I/O指令，有一部分对存储器使用的指令也可用于端口 。统一编址的情况是：优点：指令类型多、功能齐全，不仅使访问I/O端口可实现输入/输出操作而且可对端口进行算数逻辑运算、移位等；另外能给端口较大的编址空间 。缺点：端口占用了存储器的地址空间，使存储器容量减?。硗庵噶畛ざ缺茸臝/O指令长，因而执行速度较慢 。独立编址使接口中的端口地址单独编址而不和存储空间合在一起 。独立编址的特点是：优点：I/O端口地址不占用存储空间；使用专门的I/O指令对端口进行操作，I/O指令短执行速度快；并且由于专门I/O指令与存储器访问指令有明显的区别，使程序中I/O操作合存储器操作层次清晰，程序的可读性强 。缺点：指令少，只有输入与输出功能 。CPU 与I/O接口电路之间传送的信息有数据信息 包括三种形式：数字量、模拟量 、开关量 状态信息 是外设通过接口往 CPU 传送的 如：“准备好” (READY) 信号、“忙”（ BUSY ）信号 控制信息 是 CPU 通过接口传送给外设的 如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息CPU与IO设备间数据传输主要有四种方式：1. 查询控制方式：CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作 。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行 ， 因而CPU效率低 。2. 中断控制方式：当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类 ， 以便执行不同的分支处理 。这种方式CPU效率高且实时性好 。3. DMA（Direct Memory Access）控制方式：顾名思义，直接内存存取即数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束 。这种方式传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高 。4. 通道控制方式：基本方法同上述的DMA控制方式 ， 只是DMA通过DMA控制器完成，通道控制方式有专门通讯传输的通道总线完成 。效率比DMA更高 。一、CPU与I/O设备之间的数据传送方式及特点：1、查询控制方式：CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作 。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU效率低 。2、中断控制方式：当程序常规运行中 ， 若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类 ， 以便执行不同的分支处理 。这种方式CPU效率高且实时性好 。3、DMA（Direct Memory Access）控制方式：顾名思义 ， 直接内存存取即数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束 。这种方式传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高 。4、通道控制方式：基本方法同上述的DMA控制方式，只是DMA通过DMA控制器完成，通道控制方式有专门通讯传输的通道总线完成 。效率比DMA更高 。二、端口介绍："端口"是英文port的意译，可以认为是设备与外界通讯交流的出口 。端口可分为虚拟端口和物理端口，其中虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口，不可见 。例如计算机中的80端口、21端口、23端口等 。物理端口又称为接口，是可见端口，计算机背板的RJ45网口 ， 交换机路由器集线器等RJ45端口 。电话使用RJ11插口也属于物理端口的范畴 。三、I/O端口的编址方式及特点：1、统一编址方式统一编址方式是从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备 ， 把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置专门的I/O指令，有一部分对存储器使用的指令也可用于端口 。统一编址优点是指令类型多、功能齐全，不仅使访问I/O端口可实现输入/输出操作而且可对端口进行算数逻辑运算、移位等；另外能给端口较大的编址空间 。缺点是端口占用了存储器的地址空间 ， 使存储器容量减?。?另外指令长度比专门I/O指令长，因而执行速度较慢 。2、独立编址方式独立编址方式使接口中的端口地址单独编址而不和存储空间合在一起 。独立编址方式的优点是I/O端口地址不占用存储空间；使用专门的I/O指令对端口进行操作，I/O指令短执行速度快；并且由于专门I/O指令与存储器访问指令有明显的区别，使程序中I/O操作合存储器操作层次清晰 ， 程序的可读性强 。缺点是指令少，只有输入与输出功能 。是从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备 ， 把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置专门的I/O指令，有一部分对存储器使用的指令也可用于端口 。四、CPU 与I/O接口电路之间传送的信息与表示的含义：CPU 与I/O接口电路之间传送的信息有数据信息，包括三种形式：数字量、模拟量 、开关量 。状态信息是外设通过接口往 CPU 传送的，如：“准备好” (READY) 信号、“忙”（ BUSY ）信号 。控制信息 是CPU通过接口传送给外设的，如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息 。扩展资料：CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成，通常I/O设备接口有以下一些功能：（1）设置数据的寄存、缓冲逻辑 ， 以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输；（2）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换；（3）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等；（4）协调时序差异；（5）地址译码和设备选择功能；（6）设置中断和DMA控制逻辑 ， 以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号 ， 并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输 。参考资料来源：百度百科-I/O端口百度百科-通行方式百度百科-端口百度百科-统一编址百度百科-独立编址

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