输入输出系统--概述



计算机组成原理\硬件结构\输入输出系统\概述
一、发展概况
1.早期阶段（DOS）
早期由于I/O设备较少，I/O设备与主存交换信息都需要经过CPU.
这种交换方式缺点:

（1）每个设备都需要配置一个独立的逻辑电路与CPU相连，线路十分复杂、散乱.
（2）I/O与CPU串行工作，占用CPU工作时间.
（3）I/O设备与逻辑控制电路紧密构成一个不可分割的整体，彼此依赖，互相牵连，增添、更换I/O设备都困难。
2.接口模块和DMA阶段（个人PC）
这个阶段I/O设备通过接口模块与主机连接，计算机系统采用了总线结构。
（1）在接口中都设置了数据通路和控制通路，数据经过接口即起到缓冲作用，又可完成串并转换。控制通路可以传送CPU向I/O设备发送的控制命令，或使CPU接受来自I/O设备的反馈信号。
（2）接口还可以满足中断处理的要求，使I/O设备与CPU并行工作，提高了CPU工作效率。
（3）接口技术还可以使多台I/O设备分时占用总线，I/O设备之间并行工作，提高整机工作效率。
为了进一步提高CPU工作效率，又出现了DMA技术,直接存储器存取。CPU在I/O设备与主存交换信息时能并行工作。
3.具有通道结构的阶段（大型机 工作站）
4.具有I/O处理器的阶段

二、I/O设备与主机的联系方式
1.I/O设备编址方式：统一编址(作为存储器地址一部分)和不统一编址(使用专用的I/O指令).
2.设备寻址:每台设备赋予一个设备号,启动一个设备时，I/O指令的设备码指出该设备的设备号。接口电路的设备选择电路选中要交换的设备。
3.传送方式:并行传送(距离近)和串行传送(距离远)
4.联络方式:（1）立即响应（2）异步工作采用应答信号（3）同步工作采用同步时标联络
5.I/O设备与主机的连接方式
辐射式（无总线，计算机初级阶段）和总线式（现代计算机采用）

三、I/O设备与主机信息传送的控制方式
1.程序查询方式
2.程序中断方式
3.DMA方式

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