控制cpu_设备管理 设备控制方式
目录
设备控制器的硬件结构
I/O控制概述
CPU接口,控制器,设备是相互独立的三方
CPU接口通过数据线,地址线,控制线与控制器通信
控制器通过数据线,状态线,控制线与设备通信
数据寄存器服务于CPU接口与设备的数据传输;控制寄存器用于实现逻辑控制;状态寄存器用于指明设备的工作状态(比如0代表可用,1代表不可用);地址线往往是用于指示控制器具体是使用哪个设备。
I/O控制的方式主要有四种:直接控制,中断驱动,DMA方式(Direct Memory Access),通道控制
下面重点细说这四种方式。
I/O控制方式:直接控制
也称轮询或查询方式I/O,它由CPU代表进程向I/O模块发出指令, 然后进入忙等状态, 直到操作完成之后进程才能够继续执行。
这种方式的思路简单,但问题也很明显,主机与I/O设备串行工作,并且CPU大量的时间都用于等待,CPU利用率极低。
I/O控制方式:中断驱动
中断驱动让CPU避免了等待,让设备与处理器并行工作成为可能,提高了CPU的工作效率,但是由于设备控制器的数据寄存器存储太小(一般就一个字大小,几个Byte的样子),这样在传输大量数据时,CPU会接收到相当多的中断,处理相当多次数据,浪费了不少CPU时间。
I/O控制方式:DMA方式
I/O控制方式:通道控制
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