I/O(输入/输出系统)

基础大结局来临
输入：将信息从外部设备传送到主机
输出：将信息从主机传送到外部设备

I/O接口和端口

首先区分一下接口和端口的区别
接口是定义组件或系统间交互规则的抽象规范
端口是网络通信中用于标识和区分不同服务的数字地址

对于I/O接口和端口：
接口：主机和外设之间的交接界面
端口：接口电路中可被CPU直接访问的寄存器

I/O接口的主要功能：

地址译码
主机和外设之间的通信控制
数据缓存消除速度差异
信号格式转换
传送控制命令和状态信息

它们两个传送方向相同访问时间也是错开的将其合二为一

I/O接口的三条线

I/O接口类型

I/O端口

每个端口对应一个端口地址两种编址方式

I/O数据传送控制方式

I/O接口类型那个串并行和是否可编程无需仔细研究很简单重点来考这个

程序查询
程序中断
DMA
我们介绍按三步走图过程原理概念考点题目

1.程序查询方式

信息交换的控制直接由CPU执行程序实现
一般搭配一个数据缓冲寄存器和一个设备状态寄存器

自己理解的过程图

根据状态查询外设是否准备就绪有两种查询方式

优点：设计简单硬件量少
缺点：CPU花费时间多来查询等待串行工作效率低

2.程序中断方式(软中断)

总结这个之前容易搞混我们之前的CPU五章中的中断

deepseek参考区别

第五章CPU中的中断是与指令无关的在外部而这个总结是在位于程序的内部
也可参考基本概念：在计算机程序过程中出现特殊情况 CPU中止现程序转去对这些情况处理完毕后再回到原程序的断点处继续执行

首先需要搞懂几个概念原理 然后再用其去总结工作流程

中断请求：中断源请求CPU中断
中断源：就是发出中断请求的设备或事件
中断请求标记触发器：因为可能有很中断源发中断请求 然后中断系统对每个中断源设置这个 将其状态置为1 表示有请求 而中断隐指令可以将其置0
中断响应优先级：CPU响应中断请求的先后顺序 通过硬件实现决定
中断隐指令：虚拟的并非真正的指令 响应中断转去执行中断服务程序 本质为硬件的一系列自动操作

补充中断类型

补充中断优先级：响应处理

后续会着重讲解处理优先级的中断屏蔽技术

CPU响应中断的三个条件

中断向量

大致意思就是这样：每个中断源有一个唯一的中断类型号
然后每个中断类型号对应一个中断服务程序
而中断向量就是每个终端服务程序的首(入口)地址
因此每个中断类型号和中断向量一一对应
这样就能根据类型号找到对应的处理程序

接下来是最重要的工作流程图(本人理解有限)
两部分中断响应中断处理

先1-3 响应
1.先响应 cpu为保存现场必须关中断不再接受新的中断
2.保存断点等中断程序处理完后回到断点处继续执行原来的程序保存PC和PSW内容
3.就是找中断向量找到对应的中断处理程序
然后4-10 中断程序处理
4.保存现场和中断屏蔽字
5.开中断就是允许更高级的中断请求实现中断嵌套
6.执行
7.关中断保存现场和屏蔽字不被其他中断
8.恢复
9.允许其他中断请求
10.返回原程序