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CPU与I/O设备数据传输方式解析

CPU与I/O设备之间的数据传送有哪几种方式?

CPU和 / O设备之间的数据传输方法主要包括查询控制方法,中断政府方法,DMS方法和通道方法。
在政府模式的问题下,CPU通过计划积极阅读状态注册表,以了解接口情况并完成相应的数据操作。
此模式的效率较低,需要重复进行查询活动,而时钟周期更少。
我将添加控制方法允许该程序通过常规操作中的中断请求通知CPU,如果国外优先级较高。
CPU将读取状态注册表,以确定执行不同分支处理的事物的类型。
此方法可以提高CPU效率和良好的时间性能。
DMA功率方法直接在DMA控制器中的内存和I / O设备之间传输数据。
CPU仅在完成数据传输开始时,只会将DMA控制器的控制权移交给DMA控制器。
模式通过CPU以批量传输数据来更快地传输。
通道控制方法类似于DMA功率方法,但是通道功率方法使用特殊的通道总线来完成信息传输,这比DMA高效。
心脏与世界以外的退出交流,分为虚拟港口和物理港。
虚拟端口存在于计算机或开关和路由器中或不可见。
在物理端口中,是一个可见的接口,用于计算机背板上的RJ4 5 网络端口,开关旅行中心中的RJ4 5 端口和手机上的RJ1 1 门。
根据1 / O端口的寻址方法,可以分为一个寻址或独立的地址。
解决方法的结合将地址空间的一部分从内存空间划分为1 / O设备,以及1 / O接口和内存单元中的端口。
没有特殊的1 / o说明。
但是,这种端口占用内存地址空间,减少了内存能力,已经纪律长度和缓慢的执行速度的方法。
独立的地址方法允许分别解决接口中的端口地址,并且不与存储空间混合。
这意味着您在1 / o端口地址中占据了一个内存空间,并使用特殊的1 / o说明进行操作。
快速执行速度和程序级别的规则。
但是,在独立的寻址模式下的指令较少,这些指令仅限于输入和输出功能。
CPU和I / O接口之间传输的数据包括信息信息,状态数据和控制信息。
数据信息分为数字数量的模拟量或切换数量。
状态信息是外围设备通过界面传输到CPU的信号,例如“就绪”信号,“忙”信号等。
控制信息是由CPU通过接口传输到外围的信号,例如启动信号,停止信号,停止信号,CPU和外围设备之间的数据交换,必须通过界面完成。
通用 / O设备接口功能包括设置数据存储和缓冲逻辑,执行数据格式转换,坐标和信息类别中的CPU和外围设备之间的差异,以及级别以及设备选择系统。

CPU与I/O设备之间的数据传送有哪几种方式?

1 数据传输方法以及处理器和输入设备之间的功能 - 输出:1 请求控制方法:CPO主动读取状态寄存器以了解接口情况并完成相关的数据操作。
请求操作应在少量时钟周期的间隔内重复进行,因此应是无效的处理器。
2 中断控制方法:当程序正常工作时,如果在室外发生更高优先级的事件时,请在中断请求中通知CP,然后CPU读取状态寄存器以确定事件的类型,以便您可以执行不同的分支处理。
该方法具有很高的处理器效率,并且实时性能良好。
3 DMA(DirectMeeccess)管理方法:顾名思义,直接访问内存的特定过程,即数据传输直接使用内存和IO之间的硬件(DMA控制器)完成。
CPU仅在开始数据传输结束之前暂时转移DMA管理。
此方法的传输速度比处理器快,尤其是当批量传输时。
4 通道控制方法:基本方法与上面的DMA控制方法相同,但是DMA通过DMA控制器结束,通道控制方法以通道轮胎结束,以进行特殊的通信传输。
比DMA更有效。
2 港口的引入:“端口”是英语港口的免费翻译,可以将其视为设备与外界之间的通信的输出。
端口可以​​分为虚拟端口和物理端口,在该端口和物理端口,该端口属于计算机内部或开关路由器内部的端口,并且不可见。
例如,端口8 0,端口2 1 ,端口2 3 等在计算机上。
物理端口也称为一个接口,该接口是一个可见的端口,计算机后行星的RJ4 5 网络,开关路由器集中器和其他RJ4 5 端口。
使用RJ1 1 插座的手机也属于物理端口的类别。
3 输入/输出端口的方法和功能的处理:1 统一的地址方法。
统一方法地址:从内存空间到输入/输出设备的地址空间的一部分,并作为内存块中的输入/输出接口中的端口访问。
没有建立特殊的输入/输出指令。
用于内存的一些说明也可以用于端口。
单个地址的优点是它们具有多种类型的说明和完整功能,不仅可以访问输入/输出端口以实现输入/输出操作,还可以在端口执行算术逻辑操作,位移等;此外,这可以为港口提供一个较大的地址空间。
缺点是端口占据了内存的地址空间,从而降低了内存的容量。
此外,指令的长度比特殊输入说明的长度长,因此执行速度较慢。
2 独立解决独立寻址方法的方法允许接口中的端口地址单独求解,而不是与存储空间结合使用。
独立解决的优点是输入/输出端口的地址不占据内存空间。
端口使用特殊输入/输出指令进行工作,输入/输出指令短而快速地执行;而且,由于输入/输出的特殊说明与访问内存的说明之间存在明显的区别,因此清晰的输入/输出工作和记忆工作级别是清晰的,并且读取程序。
缺点是有几个说明,只有输入和输出功能。
它将地址空间的一部分从存储空间划分为输入/输出设备,并将输入/输出接口中的端口转向内存块。
没有建立特殊的输入/输出指令,并且用于内存的某些说明也可以用于端口。
4 .有关状态的信息通过外围设备通过界面传输到处理器,例如:“准备就绪”(准备就绪)信号和信号“忙”(忙)。
控制信息通过处理器跨边框传输到外围,例如起始信号和停止信号外围管理是一般控制信息。
扩展信息:CPU和外围设备之间的数据交换应通过接口完成。
通常,输入/输出设备的接口具有以下功能:(1 )设置数据的存储和缓冲的逻辑,以适应处理器和外围之间的速度差。
该界面通常由RAM的一些寄存器或微电路组成。
如果芯片足够大,它也可以实施数据包的传输; (2 )可以改变信息格式,例如一致和平行的转换; (3 )可以协调处理器和外围设备之间信息类型和级别的差异,例如级别转换,数字/模拟或模拟/数字转换器等的驱动程序等; (4 )协调时间差异; (5 )解码设备的地址和选择的功能; (6 )安装中断和DMA的逻辑,以确保在解决中断和DMA时会产生中断和DMA。
参考资料来源:百科全书Baidu-百科全书输入 - 输出/提款

cpu不能直接与外存打交道

是的,CPU无法直接处理外部内存。
要了解这个问题,我们首先需要了解计算机体系结构中的层次结构存储系统。
现代计算机通常采用多级存储结构,从最快但最小的寄存器速度较慢,但​​主内存更大(内存)到较慢,但外部内存更大(例如硬盘,SSD等)。
该设计是为了平衡速度和容量的速度。
CPU或中央处理单元是计算机的大脑,负责在程序中实施指令。
它可以直接访问主寄存器和内存(内存),因为两者都与CPU密切集成并通过高速总线连接。
但是,外部内存放置在存储的底部,与CPU的连接不直接。
CPU无法在外部内存中直接访问数据;相反,它需要通过一系列中间活动和级别(例如操作系统,文件系统,驱动程序等)与外部内存进行交互。
要与外部内存中的数据进行交互,CPU通常需要首先向操作系统提出请求。
操作系统管理这些要求,并通过I/O活动将数据从外部内存下载到内存中。
将数据下载到内存时,CPU可以直接访问数据。
此过程可能需要一些CPU周期,具体取决于数据的大小以及系统的I/O性能。
间接访问此外部内存的原因有几个。
首先,外部内存的访问率比内存和注册速度慢得多。
如果CPU直接访问外部内存,它将导致严重的性能拥堵。
其次,对外部存储器的访问通常与复杂的活动(例如搜索,旋转磁盘等),硬件和专业软件的要求以及CPU直接处理的不适合处理软件有关。
最后,通过操作系统管理访问内存的访问可以提供更好的可靠性和安全性,例如通过文件系统来防止损坏或数据丢失。
简而言之,尽管CPU无法直接处理外部内存,但该设计是考虑性能,复杂性和安全性。
通过间接访问外部内存,计算机可以有效地管理大量数据,同时保持高性能。
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