1、8.1 輸入輸出設(shè)備的編址方式輸入輸出設(shè)備的編址方式8.2 總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)8.3 程序中斷方式程序中斷方式8.4 DMA方式方式8.5 通道和通道和I/O處理機(jī)方式處理機(jī)方式 輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出設(shè)備、輸入輸出接口及相關(guān)軟件，I/O接口(I/O適配器)是用來連接主機(jī)與I/O設(shè)備的,三者的關(guān)系如下:主機(jī)I/O接口I/O設(shè)備 8.1.1與主存儲器統(tǒng)一編址方式 在主存儲器的地址空間中劃出某一區(qū)域?qū)ｉT作為外設(shè)地址區(qū)使用，即外設(shè)寄存器的地址包含在主存儲器的地址空間內(nèi)，劃給外設(shè)的這部分區(qū)域不能配置存儲器芯片。 優(yōu)點(diǎn)：操作方式靈活,使用通用的MOV或訪存指令也可以訪問I/O接口. 缺點(diǎn)：需占用小部分存

2、儲空間。CPU主存儲器I/O接口I/O接口地址線 數(shù)據(jù)線 R/W控制線主存儲區(qū)外設(shè)區(qū)主存地址空間00000HEFFFFHF0000HFFFFFH8.1. 2、I/O端口單獨(dú)編址方式 設(shè)置單獨(dú)的I/O地址空間,為I/O接口的有關(guān)寄存器分配I/O端口地址,使用專門的I/O指令去訪問。 優(yōu)點(diǎn)：不占用存儲空間 缺點(diǎn)：需專門的I/O指令,其尋址方式較簡單,編程靈活性稍差。C CP PU U主存儲器I/O接口I/O接口地址線 數(shù)據(jù)線主存R/W控制I/O R/W控制8086 M/IORDWRMEMRMEMWI/O RI/O W例例:8.2 總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)8.2.1 概述 總線是傳送信息的通路，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

3、中使用的總線可分成3類：(1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件內(nèi)部傳送信息的通路。例如：運(yùn)算器內(nèi)部寄存器與寄存器之間、寄存器與算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)之間的傳送通路，通常稱之為內(nèi)部總線。(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳送信息的通路。例如CPU與主存儲器之間，CPU與外設(shè)端口之間傳送信息的通路，通常稱之為“系統(tǒng)總線”。(3)計(jì)算機(jī)多機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各計(jì)算機(jī)之間傳送信息的通路，通常稱之為“機(jī)間總線”或“多機(jī)總線”。 本節(jié)中討論的主要是CPU與外設(shè)接口之間的系統(tǒng)總線，又可稱作輸入輸出總線，簡稱IO總線。8.2.2 總線的控制方式以集中式總線控制方式為例來說明常用的3種總線控制與仲裁方式。1串行鏈?zhǔn)讲樵兎绞? 采用串行鏈

4、式查詢方式來實(shí)現(xiàn)判優(yōu)功能的連接圖如圖83所示。 (1)工作過程： 該總線上連接著多個(gè)部件，對各個(gè)部件來說，除了共享數(shù)據(jù)總線和地址總線外，還有3條控制線(構(gòu)成控制總線)：總線請求信號線(BR)、總線忙信號線(BS)和總線認(rèn)可信號線(BG)。 平時(shí)，BR、BS和BG線均無效，當(dāng)某個(gè)或多個(gè)部件要求使用總線時(shí)，各部件通過BR線向總線控制器發(fā)出總線請求信號，總線控制器得到請求后置BG線有效，并首先進(jìn)入“部件0”，若“部件0”有請求，則BG線將終止向后傳送，由“部件0”發(fā)出總線忙(BR1)信號，表示當(dāng)前總線由“部件0”占用；若“部件0”無請求，則BG線繼續(xù)往后傳送，一直傳送到某個(gè)有總線請求的部件為止，這時(shí)

5、總線控制器將總線使用權(quán)交給該部件 （2）優(yōu)先權(quán)：從上述查詢過程中可以看出，離總線控制器最近的部件具有最高的優(yōu)先權(quán)，最遠(yuǎn)的部件只有在它前面所有部件均不請求使用總線時(shí)，才有可能得到總線的使用權(quán)，這種不公平的待遇將保持不變。這種查詢方式控制簡單，控制線數(shù)量少，總線上要增、刪部件很容易，但是對串行查詢鏈上的電路故障非常敏感，如果某個(gè)部件的查詢鏈出了故障，那么該部件之后的所有部件都將無法得到總線的使用權(quán)。2.計(jì)數(shù)定時(shí)查詢方式計(jì)數(shù)定時(shí)查詢方式連接圖如圖8-4所示在總線不忙的情況下(BS0)，任何部件需要使用總線時(shí)，通過BR線向總線控制器發(fā)出總線請求，總線控制器收到該請求信號時(shí)立即啟動(dòng)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值

6、作為地址通過設(shè)備地址線傳送到各部件去，各部件內(nèi)部都設(shè)有地址符合線路。當(dāng)計(jì)數(shù)值與本部件地址符合時(shí)，立即停止計(jì)數(shù)，并產(chǎn)生總線忙信號(BS1)，表示當(dāng)前本部件取得總線使用權(quán)。采用這種查詢方式，若計(jì)數(shù)器每次從“0”開始計(jì)數(shù)，則像鏈?zhǔn)讲樵兎绞揭粯樱褂每偩€的優(yōu)先權(quán)由高到低，總是地址號最小的部件具有最高的優(yōu)先權(quán)。但是如果每次計(jì)數(shù)從中止值開始，那么各個(gè)部件使用總線的優(yōu)先權(quán)將基本上相等。此外，計(jì)數(shù)器的初值還可以用軟件來設(shè)定，這樣便可以靈活地改變總線上各部件的優(yōu)先級別。3.獨(dú)立請求方式獨(dú)立請求方式連接圖如圖8-5所示。從圖8-5中可以看出，獨(dú)立請求方式是以增加控制線數(shù)為代價(jià)的，共享總線的各個(gè)部件均分別有兩條控制

7、線BRi和BGi。任何部件要求使用總線時(shí)，通過自己的BRi線獨(dú)立發(fā)出總線請求信號，總線控制器內(nèi)部設(shè)有排隊(duì)線路，根據(jù)既定的優(yōu)先權(quán)策略決定允許哪一個(gè)部件當(dāng)前使用總線，則給該部件發(fā)出總線認(rèn)可信號(BGi1)。這種查詢方式速度快、效率高，但是增加了控制線的數(shù)量，內(nèi)部還需另設(shè)排隊(duì)器。 8.2.3 總線通信方式共享總線的部件獲得總線使用權(quán)后，相互通信的方式通常有同步方式和異步方式兩種。1同步方式 同步通信方式指通信雙方由定寬、定距的時(shí)標(biāo)控制總線上數(shù)據(jù)的傳送。 同步通信適用于總線較短、通信雙方速率相等或比較接近的場合，這種情況下一般都具有較高的數(shù)據(jù)傳送速率。2異步方式 異步通信方式是指通信的雙方按照各自的時(shí)

8、鐘頻率工作，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信之前，雙方必須通過聯(lián)絡(luò)信號(或稱“握手”信息)取得聯(lián)系后方可進(jìn)行正常通信。根據(jù)聯(lián)絡(luò)信號的相互關(guān)聯(lián)可分成非互鎖、半互鎖和全互鎖三種方式。 8.2.4總線上信息傳送方式主要由串行傳送方式和并行傳送兩種。串行傳輸：并行傳輸： 8.2.5總線接口總線接口又可稱作輸入輸出接口，這是因?yàn)橹鳈C(jī)通過總線與各種類型的輸入輸出設(shè)備相連，并且相互交換信息，但是由于它們之間存在著很大的差異，它們的工作方式不同，傳輸速率不同，結(jié)構(gòu)方式不同，使用器件不同，因此各種輸入輸出設(shè)備必須要通過相應(yīng)的接口，通過輸入輸出總線方能與主機(jī)交換信息。 接口與主機(jī)和外部設(shè)備之間的連接如圖8-8所示。 1接口的分類

9、根據(jù)接口的不同特點(diǎn)可有多種分類方法。 (1)根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的方式可分成并行接口和串行接口。 (2)根據(jù)主機(jī)對I/O設(shè)備的訪問方式可分成查詢式接口，中斷接口和DMA接口等。查詢式接口是指通過硬件或軟件方式根據(jù)外設(shè)的優(yōu)先級別由高到低順序查詢哪個(gè)設(shè)備當(dāng)前要進(jìn)行輸入/輸出操作。中斷接口是指哪個(gè)外設(shè)需要向主機(jī)輸入/輸出信息時(shí)，立即向主機(jī)發(fā)出中斷請求，由中斷接口來處理有關(guān)的事件。DMA接口是由它代替CPU完成高速外設(shè)與主機(jī)之間成塊交換信息。 (3)根據(jù)功能選擇的靈活性可分為可編程接口和不可編程接口。 可編程接口是指接口的功能可由初始化程序來定義。這種接口，一般功能比較強(qiáng)。不可編程接口，一般只具有單一功能。

10、(4)根據(jù)輸入輸出信號的性質(zhì)可分?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換接口和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口。 數(shù)模轉(zhuǎn)換接口(D/A)是能將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號變換成模擬信號。 模數(shù)轉(zhuǎn)換接口(A/D)是能將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到計(jì)算機(jī)中。2接口的功能 接口種類繁多，功能各異，主要的功能可概括為以下幾個(gè)方面：(1)數(shù)據(jù)緩沖功能： 在計(jì)算機(jī)主機(jī)與外部設(shè)備之間信息傳送過程中，被傳送數(shù)據(jù)可在接口中緩沖，以匹配兩者之間的速度差別。(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能： 在串行通信中，從CPU并行輸出的數(shù)據(jù)應(yīng)能轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)逐位輸出到外部設(shè)備中去，反之，串行接收到的數(shù)據(jù)應(yīng)能轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸入到CPU中去。 (3)數(shù)據(jù)的裝配與拆卸功能：許多外部設(shè)備的數(shù)據(jù)端口只有8位，

11、對于字長比較長的主機(jī)，例如字長32位，接口應(yīng)能將從主機(jī)獲得的32位數(shù)據(jù)拆卸為4個(gè)字節(jié)，逐個(gè)字節(jié)傳送到外部設(shè)備中去。反之，由外部設(shè)備逐字節(jié)接收到的數(shù)據(jù)應(yīng)能裝配成32位數(shù)據(jù)再向主機(jī)輸入。(4)接口中如果設(shè)置有地址寄存器和字節(jié)計(jì)數(shù)器，應(yīng)能完成其修改功能。(5)啟停控制功能：接口應(yīng)能根據(jù)CPU的要求，對所選定的外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止功能。(6)命令、狀態(tài)信息的傳送功能：接口應(yīng)能將CPU發(fā)出的命令傳送到外部設(shè)備中。外部設(shè)備在工作過程中的狀態(tài)信息應(yīng)能反饋到主機(jī)中去。(7)與CPU之間取得聯(lián)系： 如果CPU與外部設(shè)備之間以中斷方式交換信息，那么應(yīng)能及時(shí)向CPU發(fā)出中斷請求，如果以DMA方式傳送信息，那么應(yīng)能

12、及時(shí)向CPU發(fā)出請求。 3接口芯片舉例8.3 輸入輸出控制方式解決：外設(shè)的要求如何被滿足 外設(shè)和主機(jī)如何同步1.程序查詢方式：由CPU執(zhí)行一段輸入輸出程序來控制實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送。CPU利用率很低，但接口簡單。2.程序中斷方式：當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，“主動(dòng)”向CPU發(fā)出請求中斷的信號，CPU響應(yīng)中斷時(shí)，暫停主程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)移到請求中斷的外設(shè)的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序結(jié)束后，CPU再返回原主程序。3.直接存儲器存取（DMA）方式：是一種完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式。該方式中，DMA控制器接替CPU對總線的控制，數(shù)據(jù)交換直接在主存和I/O設(shè)備之間進(jìn)行，而不經(jīng)過CPU。4.通道和I

13、/O處理機(jī)方式：由通道或I/O處理機(jī)控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出，通道與CPU分時(shí)使用內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了CPU與外設(shè)的并行工作。8.3 .1 8.3 .1 程序查詢方式程序查詢方式1. 程序查詢方式接口CPU控制寄存器0 1忙0 1就緒數(shù)據(jù)緩沖寄存器設(shè)備選擇動(dòng)作開始動(dòng)作結(jié)束輸入數(shù)據(jù)DBAB(1)(2)(3)(4)(5)(6)接口設(shè)備（1）CPU啟動(dòng)接口，置“忙”為1，“就緒”為0 。 （2）設(shè)備“動(dòng)作開始”。 （3）設(shè)備向接口“輸入數(shù)據(jù)”。CPU控制寄存器0 1忙0 1就緒數(shù)據(jù)緩沖寄存器設(shè)備選擇動(dòng)作開始動(dòng)作結(jié)束輸入數(shù)據(jù)DBAB(1)(2)(3)(4)(5)(6)接口設(shè)備（4）設(shè)備“動(dòng)作結(jié)束”，置“就緒”為1

14、 。 （5）CPU檢測到“就緒”（14期間，CPU始終檢測就緒否）。（6）CPU從接口接收數(shù)據(jù)。 2. 程序查詢方式總結(jié)特點(diǎn)：CPU與外設(shè)處于串行工作方式，主程序與外設(shè)的服務(wù)子程序的執(zhí)行不能同時(shí)進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)：接口簡單缺點(diǎn)：CPU效率低（查詢的過程是快速CPU等待慢速外設(shè)的過程）8.3.2 程序中斷方式8.3.2.1 中斷的基本概念 1.中斷：在接到隨機(jī)請求后，CPU暫停執(zhí)行原來的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，為響應(yīng)的隨機(jī)事件服務(wù),處理完畢后CPU恢復(fù)原程序的繼續(xù)執(zhí)行，這個(gè)過程稱為中斷。CPU主程序中斷請求響應(yīng)返回中斷服務(wù)程序外設(shè)工作外設(shè)工作CPU查詢CPU查詢CPU工作CPU工作CPU工作外設(shè)工作C

15、PU工作中斷請求中斷服務(wù)外設(shè)工作CPU工作中斷請求中斷服務(wù) 與程序查詢方式比較2. 中斷源：請求CPU中斷的設(shè)備或事件中斷內(nèi)中斷：發(fā)生在主機(jī)內(nèi)部的中斷外中斷：由主機(jī)外部事件引起的中斷8.3.2.2 程序中斷的處理過程1. 程序中斷的處理過程(1) 中斷請求：即中斷源向CPU發(fā)出中斷請求。(2) 中斷響應(yīng)：是中斷處理開始的公操作,包括:關(guān)中斷,即CPU內(nèi)部的中斷屏蔽寄存器IM置位(IM=1)中斷現(xiàn)行程序并保護(hù)斷點(diǎn)(PC及PSW的內(nèi)容)發(fā)中斷響應(yīng)信號(3)中斷識別：確定應(yīng)該處理哪一個(gè)中斷,并調(diào)用其對應(yīng)的中斷服務(wù)程序，中斷源的識別方法有軟件查詢和中斷向量法。(4) 中斷服務(wù)：由中斷服務(wù)程序完成，包括

16、如下處理： 保護(hù)現(xiàn)場 執(zhí)行中斷服務(wù)程序 恢復(fù)現(xiàn)場(5) 中斷返回：返回主程序斷點(diǎn),由中斷返回指令I(lǐng)RET完成。2.中斷服務(wù)程序：是中斷處理的核心,不同的中斷要求配置不同的中斷服務(wù)程序.其流程如下:保護(hù)現(xiàn)場交換屏蔽字開中斷中斷服務(wù)關(guān)中斷恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)屏蔽字開中斷中斷返回前處理部分主體部分后處理部分3.嵌套中斷 定義：優(yōu)先級別高的中斷打斷優(yōu)先級別低的中斷,稱為嵌套中斷 方法：在中斷服務(wù)程序中設(shè)置“開放中斷”，以便CPU能夠接受其它中斷請求。用堆棧保護(hù)斷點(diǎn)。主程序中斷請求PC=ASPASP主程序中斷請求PC=A中斷請求PC=B主程序中斷請求PC=A中斷請求PC=B中斷請求PC=CABSPABCSP主程

17、序中斷請求PC=A中斷請求PC=B中斷請求PC=CIRET主程序中斷請求PC=A中斷請求PC=B中斷請求PC=CIRETIRETABSP主程序中斷請求PC=A中斷請求PC=B中斷請求PC=CIRETIRETIRETASP主程序中斷請求PC=A中斷請求PC=B中斷請求PC=CIRETIRETIRETSP例:某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)共有5級中斷,其中斷響應(yīng)優(yōu)先級從高到低為1 2 3 4 5,先按如下規(guī)定修改:各級中斷處理時(shí)均屏蔽本級中斷,且處理1級中斷時(shí)屏蔽2、3、4、5級中斷；處理2級中斷時(shí)屏蔽3、4、5級中斷；處理4級中斷時(shí)不屏蔽其它中斷；處理3級中斷時(shí)屏蔽4級和5級中斷；處理5級中斷時(shí)屏蔽4級中斷。試問

18、中斷處理優(yōu)先級(從高到低)順序如何排列?并給出各級中斷處理程序的中斷屏蔽字?解:實(shí)際中斷處理優(yōu)先級(從高到低)順序?yàn)? 2 3 5 4 1級中斷屏蔽字為: 11111; 2級中斷屏蔽字為: 01111; 3級中斷屏蔽字為: 00111; 4級中斷屏蔽字為: 00001; 5級中斷屏蔽字為: 000118.3.3直接存儲器訪問方式8.3.4通道方式和IOP方式1通道的基本功能(1)接受CPU的I/O指令，按要求啟動(dòng)外設(shè)。(2)執(zhí)行通道指令。(3)組織外設(shè)與主存間的數(shù)據(jù)傳送。(4)向CPU報(bào)告外設(shè)的狀態(tài)信息和中斷信息。2通道的類型(1)字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道主要用于連接大量的低速設(shè)備，這些設(shè)備的

19、數(shù)據(jù)傳輸速率很低，而通道從設(shè)備接收或發(fā)送一個(gè)字節(jié)只需要幾百納秒，因此通道在傳送兩個(gè)字節(jié)之間有很多空閑時(shí)間，字節(jié)多路通道正是利用這個(gè)空閑時(shí)間為其他設(shè)備服務(wù)的。(2)選擇通道 選擇通道又稱高速通道，在物理上它可以連接多個(gè)設(shè)備，但是這些設(shè)備不能同時(shí)工作，在某一段時(shí)間內(nèi)通道只能選擇一個(gè)設(shè)備進(jìn)行工作，當(dāng)這個(gè)設(shè)備的通道程序全部執(zhí)行完畢后，才能執(zhí)行其他設(shè)備的通道程序。選擇通道主要用于連接高速外圍設(shè)備，如磁盤、磁帶等，信息以成組方式高速傳輸。由于數(shù)據(jù)傳輸速率很高，通道在傳送兩個(gè)字節(jié)之間已很少空閑，所以在數(shù)據(jù)傳送期間只為一臺設(shè)備服務(wù)。(3)數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道是對選擇通道的一種改進(jìn)，它的基本思想是當(dāng)某設(shè)備進(jìn)

20、行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，通道只為該設(shè)備服務(wù)；當(dāng)設(shè)備在執(zhí)行尋址等輔助性動(dòng)作時(shí)，通道暫時(shí)斷開與這個(gè)設(shè)備的連接，掛起該設(shè)備的通道程序，去為其他設(shè)備服務(wù)，即執(zhí)行其他設(shè)備的通道程序。 由于數(shù)組多路通道既保留了選擇通道高速傳送數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，又充分利用了輔助性操作的時(shí)間間隔為其他設(shè)備服務(wù)，使通道效率充分得到發(fā)揮，因此數(shù)組多路通道在實(shí)際系統(tǒng)中得到較多的應(yīng)用。 3通道的工作過程 通道的工作過程如圖所示。 可以分為3個(gè)步驟：用戶程序中調(diào)用訪管指令進(jìn)入管理程序，由CPU通過管理程序組織一個(gè)通道程序，并啟動(dòng)通道。通道處理機(jī)執(zhí)行CPU為其組織的通道程序，完成指定的數(shù)據(jù)輸入輸出工作。當(dāng)通道啟動(dòng)后，CPU可以退出操作系統(tǒng)的管理程序，返

21、回用戶程序中繼續(xù)執(zhí)行。 通道程序結(jié)束后向CPU發(fā)中斷請求。CPU響應(yīng)此中斷請求后，第二次進(jìn)入操作系統(tǒng)，調(diào)用管理程序?qū)斎胼敵鲋袛噙M(jìn)行處理。 4通道方式與DMA方式的比較DMA和通道控制方式最基本的相同點(diǎn)是把外設(shè)與主機(jī)交換數(shù)據(jù)過程控制權(quán)從CPU中接管，使外設(shè)能與主機(jī)并行工作。它們之間主要的不同在于如下幾個(gè)方面。(1)DMA與通道的工作原理不同：DMA完全采用硬件控制數(shù)據(jù)交換的過程，速度較快：而通道則采用軟硬件結(jié)合的方法，通過執(zhí)行通道程序控制數(shù)據(jù)交換的過程。(2)DMA與通道的功能不同：通道是在DMA的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，因此，通道功能要比DMA的功能更強(qiáng)。在DMA中，CPU必須進(jìn)行設(shè)備的選擇、切換、

22、啟動(dòng)、終止，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。CPU在輸入輸出過程中的開銷較大，通道控制則把這些工作都接管，以減輕CPU的負(fù)擔(dān)。(3)DMA與通道所控制的外設(shè)類型不同：DMA只能控制速度較快、類型單一的外設(shè)，而通道則可支持多種類型的外設(shè)。 幾種IO方式的比較 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU管理外圍設(shè)備的方式有程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式和外圍處理機(jī)方式。其中前3種技術(shù)在現(xiàn)在的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是非常常見的，后兩種主要用于比較復(fù)雜的高檔計(jì)算系統(tǒng)中，外圍處理機(jī)方式可以看成是通道處理機(jī)的進(jìn)一步擴(kuò)展。圖下所示是一個(gè)分類示意圖。 習(xí)題及參考答案1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU與1/0設(shè)備交換信息的方式有哪幾種?分別說明它

23、們的主要特點(diǎn)。解：一般有程序控制輸入輸出、中斷輸入輸出、直接存儲器訪問(DMA)、IO通道和外圍處理機(jī)5種方式。(1)程序控制輸入輸出方式CPU控制何時(shí)對何設(shè)備進(jìn)行輸入輸出操作；外圍設(shè)備和CPU處于異步工作關(guān)系；數(shù)據(jù)的輸入輸出要經(jīng)過CPU；用于連接低速外圍設(shè)備，如終端和打印機(jī)。其特點(diǎn)在于：靈活性好：一般說來不能實(shí)現(xiàn)處理機(jī)與外圍設(shè)備的并行工作。(2)中斷輸入輸出方式主要是為克服程序控制輸入輸出方式中處理機(jī)與外圍設(shè)備不能并行工作的缺點(diǎn)而設(shè)置的。它的定義是：當(dāng)出現(xiàn)來自處理機(jī)以外的任何現(xiàn)行程序不知道的事件時(shí)，CPU暫停現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去處理這些事件，然后再返回原來執(zhí)行程序的方式。它有4個(gè)特點(diǎn)：CPU與外圍

24、設(shè)備可以并行工作；能夠處理異常事件；數(shù)據(jù)的輸入輸出要經(jīng)過CPU,一般用來連接低速設(shè)備。(3)直接存儲器訪問(DMA)方式主要用來連接高速外設(shè)； 由外部設(shè)備直接訪問系統(tǒng)存儲器空間，無須CPU的參與。它有以下特點(diǎn)：主存儲器既可以被CPU訪問也可以被外設(shè)訪問；在外圍設(shè)備與主存儲器之間不需要執(zhí)行程序，所以不需要作現(xiàn)場保存與恢復(fù)，使其工作速度加快；DMA控制器中需要設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖寄存器、設(shè)備狀態(tài)寄存器和控制寄存器之外，還需要設(shè)置主存儲器地址寄存器、設(shè)置各地址寄存器和數(shù)據(jù)交換計(jì)數(shù)器；在DMA開始之前需要對DMA控制器進(jìn)行初始化； 在此方式下，CPU不僅可以和外圍設(shè)備并行工作，并且整個(gè)數(shù)據(jù)的傳送過程不需CPU的干預(yù)。 (4)通道方式通道是一個(gè)特殊功能的處理機(jī)，它有自己的指令和程序，專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制，而CPU將傳輸控制功能交給通道后只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理功能。這樣CPU和通道同時(shí)使用內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了CPU運(yùn)算與I/0設(shè)備的并行工作。它有以下特點(diǎn)：根據(jù)CPU要求選擇某一指定的外設(shè)與系統(tǒng)相連，向該外設(shè)發(fā)出操作命令，并進(jìn)行初始化；指出外設(shè)讀/寫信息的位置以及與外設(shè)交換信息的主存緩沖區(qū)的地址：控制外設(shè)與主存