软考复习之 计算机组成原理之输入输出技术

/*我也不造输入输出这本书为什么能写3页，，，*/

我的知识存储：

                      输入输出 ？计算机组成原理 里的，，，，输入不就是键盘么，输出 屏幕，，，，这个书怎么能扯这么多。

                      看书第一遍：内存编址 接口编址 直接程序控制 中断  DMA（直接内存读取）这些和输入输出有关系？？？  脑子就这几个关键词。。然后没有了。

                     做完所有试题：内心还是毫无波动。。。。。pass 下一个知识点

软考书籍知识点：不想写 :)

软考试题知识点：

1.DMA相关的

DMA控制器在需要的时候代替CPU作为总线主设备，在不受CPU干预的情况下，控制I/O设备与系统主存之间的直接数据传输。DMA操作占用的资源是系统总线，而CPU并非在整个指令执行期间即指令周期内都会使用总线，故DMA请求的检测点设置在每个机器周期也即总线周期结束时执行，这样使得总线利用率最高。

计算机系统中主机与外设间的输入输出控制方式有多种，在DMA方式下，输入输出设备与内存储器直接相连，数据传送由DMA控制器而不是主机CPU控制。CPU除了传送开始和终了时进行必要的处理外，不参与数据传送的过程。

2中断相关的： 

按照是否可以被屏蔽，可将中断分为两大类：不可屏蔽中断（又叫非屏蔽中断）和可屏蔽中断。不可屏蔽中断源一旦提出请求，CPU必须无条件响应，而对可屏蔽中断源的请求，CPU可以响应，也可以不响应。典型的非屏蔽中断源的例子是电源掉电，一旦出现，必须立即无条件地响应，否则进行其他任何工作都是没有意义的。典型的可屏蔽中断源的例子是打印机中断，CPU对打印机中断请求的响应可以快一些，也可以慢一些， 因为让打印机等待是完全可以的。对于软中断，它不受中断允许标志位（IF位）的影响， 所以属于非屏蔽中断范畴。 

当系统中有多个中断请求时，中断系统按优先级进行排队。若在处理低级中断过程中又有高级中断申请中断，则高级中断可以打断低级中断处理，转去处理高级中断，等处理完高级中断后再返回去处理原来的低级中断，称为中断嵌套。实现中断嵌套用后进先出的栈来保护断点和现场最有效. 

计算机在执行程序过程中，当遇到急需处理的事件时，暂停当前正在运行的程序， 转去执行有关服务程序，处理完后自动返回原程序，这个过程称为中断。
中断是一种非常重要的技术，输入输出设备和主机交换数据、分时操作、实时系统、计算机网络和分布式计算机系统中都要用到这种技术。为了提高响应中断的速度，通常把所有中断服务程序的入口地址（或称为中断向量）汇集为中断向量表。

中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。一般在CPU中设置中断机构，在外设接口中设置中断控制器，在软件上设置相应的中断服务程序。中断源在需要得到CPU服务时，请求CPU暂停现行工作转向为中断源服务，服务完成后，再让CPU回到原工作状态继续完成被打断的工作。中断的发生起始于中断源发出中断请求，中断处理过程中，中断系统需要解决一系列问题，包括中断响应的条件和时机，断点信息的保护与恢复，中断服务程序入口、中断处理等。中断响应时间，是指从发出中断请求到开始进入中断服务程序所需的时间。

笼统讲： 

计算机中主机与外设间进行数据传输的输入输出控制方法有程序控制方式、中断方式、DMA等。
在程序控制方式下，由CPU执行程序控制数据的输入输出过程。
在中断方式下，外设准备好输入数据或接收数据时向CPU发出中断请求信号，若CPU决定响应该请求，则暂停正在执行的任务，转而执行中断服务程序进行数据的输入输出处理，之后再回去执行原来被中断的任务。
在DMA方式下，CPU只需向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数据的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU,这样就很大程度上减轻了CPU的负担，可以大大节省系统资源。 

中断方式下的数据传送是当I/O接口准备好接收数据或准备好向CPU传送数据时，就发出中断信号通知CPU。对中断信号进行确认后，CPU保存正在执行的程序的现场， 转而执行提前设置好的I/O中断服务程序，完成一次数据传送的处理。这样，CPU就不需要主动查询外设的状态，在等待数据期间可以执行其他程序，从而提高了CPU的利用率。采用中断方式管理I/O设备，CPU和外设可以并行地工作。
程序查询方式下，CPU通过执行程序查询外设的状态，判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入的数据。
直接内存存取（Direct Memory Access, DMA)方式的基本思想是通过硬件控制实现主存与I/O设备间的直接数据传送，数据的传送过程由DMA控制器（DMAC)进行控制，不需要CPU的干预。在DMA方式下，由CPU启动传送过程，即向设备发出“传送一块数据”的命令，在传送过程结束时，DMAC通过中断方式通知CPU进行一些后续处理工作。 

4 IO设备处理大致流程

I/O设备管理软件一般分为4层：中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的系统软件和用户级软件。至于一些具体分层时细节上的处理，是依赖于系统的，没有严格的划分，只要有利于设备独立这一目标，可以为了提高效率而设计不同的层次结构。I/O软件的所有层次及每一层的主要功能如下图所示。

图中的箭头给出了I/O部分的控制流。当用户通过键盘或鼠标进入某应用系统时，通常最先获得键盘或鼠标输入信息的程序是中断处理程序。 

你们可以瞅瞅这个人类：这个人类写的就很正常的样子  我的理解和知识点 局部片面散乱，需要一个整体串起来。等我去复习完计算机组成原理所有去看大佬书看能不能串起来。