IO系统组织课件(PPT 212页)

I/O系统的功能
接口的功能
中断的基本概念
DMA的基本概念
通道的基本概念
第 9 章  I/O系统组织
本章学习内容
9.1 I/O系统概述
I/O系统需解决的主要问题
9.1.2  I/O系统的组成
9.1.3  主机与外设间的连接方式与组织管理
1．总线型连接方式
2．通道控制连接方式
通道控制器
通道的四级连接方式
3．I/O处理机控制连接方式(IOP方式)
9.1.4  I/O信息传送的控制方式
（1）由程序控制的数据传送
（2）由专有硬件控制的数据传送
9.2  I/O接口
9.2.1 I/O接口的基本功能
CPU和外设之间传送的信息
I/O信息的传送
I/O端口的寻址方式
IBMPC中I/O地址的分配
9.2.2 接口的基本组成
9.2.3 I/O 接口的分类
9.3  程序控制方式
9.3.1 直接程序控制方式
1. 直接数据传送方式
2. 程序查询数据传送控制方式
程序查询方式I/0程序的操作步骤
在程序查询方式中，为了提供程序查询依据，通常需要设置状态寄存器，占用一个I/O端口地址。
9.3.2  程序中断传送方式
9.3.2.1  中断的基本概念
3．中断的作用
4．中断处理的过程
⑴  中断请求
5．中断的分类
6.中断系统的设计要求
9.3.2.2  中断请求信号的建立与传送
外设发出请求中断信号的条件
中断屏蔽
8259A的内部结构和引脚
2．中断请求信号的传送
独立请求线方式
⑵ 公共请求线方式（单线多级结构）
⑶ 两维结构（多线多级结构）
两维结构
⑷ 独立请求线与公共请求线兼有方式
9.3.2.3  中断排队与判优
中断排队的原则
2．CPU与中断请求间的判优
CPU现行程序与中断请求的判优方法
2．中断请求之间的排队与判优
(2) 并行优先排队逻辑
(3) 链式优先排队逻辑
(4) 二维结构的优先排队
二维结构的优先排队
(5)采用中断控制器集成芯片的优先逻辑
可编程中断控制器 Intel 8259A
9.3.2.4  中断响应
中断响应流程
2. 中断响应过程中应完成的操作
第六章模型机中断周期操作流程
9.3.2.5  中断服务程序入口地址的获取方式
3.向量中断
IBM PC机的中断向量表
向量中断的工作过程
9.3.2.6  多重中断与中断屏蔽
中断嵌套
例
例：优先级顺序为 1＞2＞3＞4＞5 时的屏蔽码
优先级顺序修改为 1＞4＞3＞2＞5 时的屏蔽码
作业
9.3.2.7  中断服务(中断处理)
1. 起始部分
2.主体部分
3. 结尾部分
例：输出设备的程序中断过程
9.3.2.7 中断响应的及时性要求
影响延迟时间的因素
中断处理程序的处理时间
中断处理的全过程
9.4  直接存储器存取方式(DMA)
DMA方式
 9.4.1  DMA方式的特点与应用场合
 9.4.2  DMA的传送方式
CPU停机方式的特点
2. 周期挪用(周期窃取)方式
周期挪用
周期挪用方式的优点
周期挪用方式的缺点
3. DMA与CPU交替访问内存方式
9.4.3  DMA系统的硬件组织
 DMAC的功能
9.4.4 DMA控制器的组成
DMAC的基本组成
9.4.5 DMA控制方式下的数据传送过程
2．数据交换操作
3. DMA后处理
DMA方式与程序中断的比较
总结
9.5  I/O通道方式
1. I/O通道的特点
2. I/O通道与DMA方式的异同
3. I/O通道与程序中断方式的异同
4. 带有I/O通道的I/O系统结构
⑴ CPU的任务
⑵ I/O通道的任务
⑶ 设备控制器的任务
9.5.2  通道的类型
字节多路通道的结构
字节多路通道的信息传送方式
2．选择通道
选择通道的结构
选择通道的信息传送方式
3．数组多路通道
数组多路通道的信息传送方式
9.5.3 I/O指令、I/O通道指令与I/O通道程序
9.5.4 通道的组成结构
9.5.5  通道的工作过程
2. 通道进入设备选择阶段
3.  信息传送阶段
4.  通道信息传送结束阶段
..............................