『壹』 計算機與外設之間數據傳送方式有幾種各有什麼特點
有四種。
1、無條件傳送方式,最簡單的傳送方式,所配置的硬體和軟體最少。
2、查詢傳送方式,CPU的利用受到影響,陷於等待和反復查詢、不能再作他用;而且,這種方法不能處理掉電、設備故障等突發事件。
3、中斷傳送方式,是計算機最常用的數據傳送方式,可隨時向CPU發中斷請求信號,以便及時響應,及時處理,實現實時控制。
4、直接數據通道傳送方式,不經過CPU中轉,也不通過中斷服務程序,既不需要保存、恢復斷點和現場,所以傳送數據的速度比中斷方式更快。
(1)主機與設備傳送數據時採用什麼擴展閱讀
無條件傳送方式
無條件傳送方式是在假定外設已經准備好的情況下,直接利用輸入指令(IN指令)或輸出指令(OUT指令)與外設傳送數據,而不去檢查(查詢)外設的工作狀態。這種傳送方式的優點是控製程序簡單。但它必須是在外設已經准備好的情況下才能使用,否則傳送就會出錯。
所以在實際應用中無條件傳送方式使用較少,只用於一些較簡單外設的操作,如對開關信號的輸入,對LED顯示器的輸出等。
在此情況下,外設總是准備好的,它可以無條件地隨時接收CPU發來的輸出數據,也能夠無條件地隨時向CPU提供需要輸入 的數據。
程序查詢傳送方式
程序查詢傳送方式也稱為條件傳送方式。在這種方式下,利用查詢方式進行輸入輸出,就是CPU通過執行程序查詢外設的狀態,判斷外設是否准備好接收數據或准備好了向CPU輸入的數據。根據這種狀態,CPU有針對性地為外設的輸入輸出服務。
一個用戶程序的執行自始至終是在操作系統控制下進行的。一個用戶將他要解決的問題用某一種程序設計語言編寫了一個程序後就將該程序連同對它執行的要求輸入到計算機內,操作系統就根據要求控制這個用戶程序的執行直到結束。
操作系統控制用戶的執行主要有以下一些內容:調入相應的編譯程序,將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執行的目標程序,分配內存儲等資源將程序調入內存並啟動,按用戶指定的要求處理執行中出現的各種事件以及與操作員聯系請示有關意外事件的處理等。
中斷傳送方式是指當外設需要與CPU進行信息交換時,由外設向CPU發出請求信號,使CPU暫停正在執行的程序,轉去執行數據的輸入/輸出操作,數據傳送結束後,CPU再繼續執行被暫停的程序。
目前的微處理器都具有中斷功能,而且已經不僅僅局限於數據的輸入/輸出,而是在更多的方面有重要的應用。例如實時控制、故障處理以及BIOS和DOS功能調用等。
中斷傳送方式的優點是:CPU不必查詢等待,工作效率高,CPU與外設可以並行工作;由於外設具有申請中斷的主動權,故系統實時性比查詢方式要好得多。但採用中斷傳送方式的介面電路相對復雜,而且,每進行一次數據傳送就要中斷一次CPU。
CPU每次響應中斷後,都要轉去執行中斷處理程序,都要進行斷點和現場的保護和恢復,浪費了很多CPU的時間。故這種傳送方式一般適合於少量的數據傳送。對於大批量數據的輸入/輸出,可採用高速的直接存儲器存取方式,即DMA方式。
DMA傳送方式是在存儲器和外設之間、存儲器和存儲器之間直接進行數據傳送(如磁碟與內存間交換數據、高速數據採集、內存和內存間的高速數據塊傳送等),傳送過程無需CPU介入,這樣,在傳送時就不必進行保護現場等一系列額外操作,傳輸速度基本取決於存儲器和外設的速度。
DMA傳送方式需要一個專用介面晶元DMA控制器(DMAC)對傳送過程加以控制和管理。
進行DMA傳送期間,CPU放棄匯流排控制權,將系統匯流排交由DMAC控制,由DMAC發出地址及讀/寫信號來實現高速數據傳輸。傳送結束後DMAC再將匯流排控制權交還給CPU。一般微處理器都設有用於DMA傳送的聯絡線。
DMAC中主要包括一個控制狀態寄存器、一個地址寄存器和一個位元組計數器,在傳送開始前先要對這些寄存器進行初始化,一旦傳送開始,整個過程便全部由硬體實現,所以數據傳送速率非常高。
『貳』 主機與外設之間的信息傳送控制方式有哪幾種他們各有那些特點
主機與外設之間的信息傳送控制方式有:
1、無條件傳送:適用於總是處於准備好狀態的外設,軟體及介面硬體簡單。
2、查詢方式傳送:軟體比較簡單;CPU效率低,數據傳送的實時性差,速度較慢。
3、中斷方式傳送:CPU效率高,實時性好,速度快;程序編制較為復雜。
4、直接存儲器存取:數據傳輸由DMA硬體來控制,數據直接在內存和外設之間交換,可以達到很高的傳輸速率(可達幾MB/秒)。
(2)主機與設備傳送數據時採用什麼擴展閱讀:
外設與內存之間的數據傳送是通過CPU執行程序來完成的(PIO方式),I/O介面和存儲器的讀寫控制信號、地址信號都是由CPU發出的(匯流排由CPU控制)。
外設直接與存儲器進行數據交換,CPU不再擔當數據傳輸的中介者;匯流排由DMA控制器(DMAC)進行控制(CPU要放棄匯流排控制權),內存/外設的地址和讀寫控制信號均由DMAC提供。
『叄』 主機與外部設備的數據傳輸方式主要有哪些請描述各種數據傳輸方式的傳輸過程。
計算機系統中所使用的電子線路和物理設備,是看得見、摸得著的實體,如中央處理器( CPU )、存儲器、外部設備(輸入輸出設備、I/O設備)及匯流排等。
①存儲器。主要功能是存放程序和數據,程序是計算機操作的依據,數據是計算機操作的對象。存儲器是由存儲體、地址解碼器 、讀寫控制電路、地址匯流排和數據匯流排組成。能由中央處理器直接隨機存取指令和數據的存儲器稱為主存儲器,磁碟、磁帶、光碟等大容量存儲器稱為外存儲器(或輔助存儲器) 。由主存儲器、外部存儲器和相應的軟體,組成計算機的存儲系統。
②中央處理器的主要功能是按存在存儲器內的程序 ,逐條地執行程序所指定的操作。中央處理器的主要組成部分是:數據寄存器、指令寄存器、指令解碼器、算術邏輯部件、操作控制器、程序計數器(指令地址計數器 )、地址寄存器等。
③外部設備是用戶與機器之間的橋梁。輸入設備的任務是把用戶要求計算機處理的數據、字元、文字、圖形和程序等各種形式的信息轉換為計算機所能接受的編碼形式存入到計算機內。輸出設備的任務是把計算機的處理結果以用戶需要的形式(如屏幕顯示、文字列印、圖形圖表、語言音響等)輸出。輸入輸出介面是外部設備與中央處理器之間的緩沖裝置,負責電氣性能的匹配和信息格式的轉換。
④硬體:也稱硬設備,計算機系統中所使用的電子線路和物理設備都是硬體是能看見、摸得著的實體,如主機,顯示器,鍵盤,滑鼠等。
『肆』 磁碟與主機之間的數據傳送方式是什麼
B. 程序查詢方式程序查詢方式是一種程序直接控制方式,這是主機與外設間進行信息交換的最簡單的方式,輸入和輸出完全是通過CPU執行程序來完成的。一旦某一外設被選中並啟動後,主機將查詢這個外設的某些狀態位,看其是否准備就緒?若外設未准備就緒,主機將再次查詢;若外設已准備就緒,則執行一次I/O操作。 這種方式控制簡單,但外設和主機不能同時工作,各外設之間也不能同時工作,系統效率很低,因此,僅適用於外設的數目不多,對I/O處理的實時要求不那麼高,CPU的操作任務比較單一,並不很忙的情況。 C. 程序中斷方式當主機啟動外設後,無需等待查詢,而是繼續執行原來的程序,外設在做好輸入輸出准備時,向主機發出中斷請求,主機接到請求後就暫時中止原來執行的程序,轉去執行中斷服務程序對外部請求進行處理,在中斷處理完畢後返回原來的程序繼續執行。顯然,程序中斷不僅適用於外部設備的輸入輸出操作,也適用於對外界發生的隨機事件的處理。 程序中斷在信息交換方式中處理最重要的地位,它不僅允許主機和外設同時並行工作,並且允許一台主機管理多台外設,使它們同時工作。但是完成一次程序中斷還需要許多輔助操作,當外設數目較多時,中斷請求過分頻繁,可能使CPU應接不暇;另外,對於一些高速外設,由於信息交換是成批的,如果處理不及時,可能會造成信息丟失,因此,它主要適用於中、低速外設。 D. DMA方式,Direct Memory Access,也稱為成組數據傳送方式。 工作原理: 一個設備介面試圖通過匯流排直接向另一個設備發送數據(一般是大批量的數據),它會先向CPU發送DMA請求信號。外設通過DMA的一種專門介面電路――DMA控制器(DMAC),向CPU提出接管匯流排控制權的匯流排請求,CPU收到該信號後,在當前的匯流排周期結束後,會按DMA信號的優先順序和提出DMA請求的先後順序響應DMA信號。CPU對某個設備介面響應DMA請求時,會讓出匯流排控制權。於是在DMA控制器的管理下,外設和存儲器直接進行數據交換,而不需CPU干預。數據傳送完畢後,設備介面會向CPU發送DMA結束信號,交還匯流排控制權。 實現DMA傳送的基本操作如下: (1)外設可通過DMA控制器向CPU發出DMA請求: (2)CPU響應DMA請求,系統轉變為DMA工作方式,並把匯流排控制權交給DMA控制器; (3)由DMA控制器發送存儲器地址,並決定傳送數據塊的長度; (4)執行DMA傳送; (5)DMA操作結束,並把匯流排控制權交還CPU。 注意:DMA請求信號可能會打斷一條指令的執行,使它暫時停止執行,數據傳送完畢後才恢復該指令的執行。 用途:DMA方式主要適用於一些高速的I/O設備。這些設備傳輸位元組或字的速度非常快。對於這類高速I/O設備,如果用輸入輸出指令或採用中斷的方法來傳輸位元組信息,會大量佔用CPU的時間,同時也容易造成數據的丟失。而DMA方式能使I/O設備直接和存儲器進行成批數據的快速傳送。 DMA控制器或介面一般包括四個寄存器: 狀態控制寄存器、數據寄存器、地址寄存器和位元組計數器。 這些寄存器在信息傳送之前需要進行初始化設置。即在輸入輸出程序中用匯編語言指令對各個寄存器寫入初始化控制字。
『伍』 主機與設備傳送數據時採用什麼方式,主機與設備是串列工作
採用的是程序查詢方式。
程序查詢方式是一種程序直接控制方式,這是主機與外設間進行信息交換的最簡單的方式,輸入和輸出完全是通過CPU執行程序來完成的。
一旦某一外設被選中並啟動後,主機將查詢這個外設的某些狀態位,看其是否准備就緒,若外設未准備就緒,主機將再次查詢;若外設已准備就緒,則執行一次I/O操作。
(5)主機與設備傳送數據時採用什麼擴展閱讀
程序查詢方式的優點是這種方式控制簡單,CPU 的操作和外圍設備的操作能夠完全同步,硬體結構也比較簡單。缺點是外圍設備動作很慢,且外部設備和主機不能同時工作,各外設之間也不能同時工作,系統效率很低,因此,僅適用於外設的數目不多,對I/O處理的實時要求不那麼高,CPU的操作任務比較單一,並不很忙的情況。
在進行信息交換之前,CPU要設置傳輸參數、傳輸長度等,然後啟動外設工作,與此同時,外設則進行數據傳輸的准備工作;相對於CPU 來說,外設的速度是比較低的,因此外圍設備准備數據的時間往往是一個漫長的過程,而在這段時間里,CPU 除了循環檢測外設是否已准備好之外,不能處理其他任務,只能一直等待。
因此程序進入查詢循環時將白白浪費掉CPU很多時間,即使實際應用中CPU採用定期地由主程序轉向查詢設備狀態的子程序進行掃描輪詢的辦法,CPU資源的浪費也是比較嚴重的,數據傳輸效率低下。
直到外設完成數據准備工作,CPU才能開始進行信息交換。某一外部設備剛好在CPU查詢過自己之後才處於就緒狀態,那麼它就必須等CPU查詢完其他設備之後再次查詢自己的時,才能等到CPU為它服務,這對於實時性要求較高的外設來說,就可能丟失數據。
『陸』 以硬碟讀寫為例,說明在主機和外設之間進行數據傳送,為什麼需要採用dma方式
如果在安裝時DMA是disable的,那該怎麼才能激活DMA呢看通過重新編譯內核可以激活DMA支持,但編譯內核對新手顯然太過復雜。下面的方法無需編譯內核,就可以激活DMA支持。
一、檢查系統中的DMA選項是否已被激活
在進行操作前,先確認硬碟是否已經在使用DMA方式傳輸數據了。方法:查看/proc/ide/hda/settings文件,其中有一行的內容為:using_dma,如果其後面的值被設置為1就說明系統已經支持DMA了,那麼下面的操作就可以免了,當然如果你要關閉DMA功能的話,還要往下看看喲:)。
Linux中的hdparm命令是用來進行與硬碟相關操作的,用hdparm -i /dev/hda可以列出IDE可能支持的DMA模式,如:
DMA modes: mdma0 mdma1 mdma2 udma0 udma1 udma2 udma3 *udma4
二、激活DMA支持
方法1:在lilo.conf中加入:idex=dma,其中x代表硬碟序號,其取值范圍0-3,分別代表系統中的四個IDE硬碟設備。
方法2:使用hdparm命令,hdparm d1 /dev/hda 其中d1表示使能DMA,你可以將其加到rc.locl中以便每次啟動時都硬碟都能使用DMA方式傳輸數據。
三、關閉DMA支持
『柒』 CPU和外設之間的數據傳送方式有哪幾種
CPU與外設之間的數據傳輸方式有以下幾種:
1、查詢控制方法:
CPU通過程序主動讀取狀態寄存器,了解介面情況,完成相應的數據操作。查詢操作需要以較少的時鍾周期間隔重復,因此CPU效率較低。
2、中斷控制模式:
在程序的例行操作中,如果外部有更高優先順序的事件,則中斷請求會通知CPU,然後CPU讀取狀態寄存器以確定事件的類型,從而執行不同的分支處理。該方法具有較高的cpu效率和良好的實時性。
3、DMA(直接內存訪問)控制模式:
顧名思義,直接存儲器訪問是指存儲器和IO之間的硬體(DMA控制器)直接完成特定的數據傳輸過程。CPU只在數據傳輸開始時臨時控制DMA,直到數據傳輸結束。這樣,傳輸速度比cpu快,尤其是在批量傳輸時。
4、通道控制模式:
基本方法與上述dma控制方式相同,但dma由dma控制器完成,信道控制方式由專用信道匯流排完成通信和傳輸。比DMA更有效率。
(7)主機與設備傳送數據時採用什麼擴展閱讀:
CPU與外設之間的數據交換必須通過介面完成。通常,I/O設備介面具有以下功能:
1、設置數據存儲和緩沖邏輯,以適應CPU與外設的速度差。介面通常由一些寄存器或ram晶元組成。如果晶元足夠大,還可以實現批量數據的傳輸。
2、能夠轉換信息格式,如串列和並行轉換;
3、能夠協調CPU與外設之間的信息類型和電平差,如電平轉換驅動器、數模或數模轉換器等。
4、協調時差;
5、地址解碼和設備選擇功能;
6、設置中斷和DMA控制邏輯,確保在允許中斷和DMA時產生中斷和DMA請求信號,並在接收到中斷和DMA響應後完成中斷處理和DMA傳輸。
『捌』 計算機組成原理主機與外部設備之間的數據傳送方式有哪些各有什麼什麼特點
有四種傳送方式。分別為程序查詢方式,程序中斷方式,直接存儲器存取方式(DMA),以及以及I/O通道控制方式。
程序查詢的特點:控制簡單,但外設和主機不能同時工作,系統的效率很低。
程序中斷方式特點:不僅允許主機和外設同時工作,而且允許一台主機管多台外設。完成的過程中需要許多輔助的工具,如果中斷請求過於頻繁,CPU應接不暇,速度慢。
DMA的特點:在主機和外設之間有直接的傳送通道,無需經過CPU既保證了CPU的效率,有滿足高速外設。
以及I/O通道控制方式的特點:主機,外設,通道可以同時工作。
(8)主機與設備傳送數據時採用什麼擴展閱讀
計算機的硬體是指組成計算機的各種物理設備,也就是我們所看得見、摸得著的實際物理設備。它包括計算機的主機和外部設備。
主機的組成:
1. 主板:主板就像人的血管以及細胞一樣,沒有它是運作不開的;
2. CPU:CPU你可以把它當成大腦,因為全部都是由它思考;
3. CPU風扇:這個是為了幫助CPU運行過久產生的熱能導致損壞而用的,幫它散熱;
4. 內存條:內存條,其實就是你可以當作空間,比如就像一個人一樣,在的空間越小,活動起來越不方便,所以內存越大,運作就順暢;
5. 硬碟:硬碟就是裝東西的,數據都是它在管理,沒有硬碟,什麼都不能操作;
6. 電源:電源就是供電的,因為都是 要安裝額定的電流才能保證配件不超過電壓,損壞;
7. 機箱:機箱就是拿來裝以上配件的 ,裝好了才能算完整的電腦主機。
『玖』 磁碟與主機之間應該用什麼方式傳送數據為什麼
磁碟(這里我講的是HDD就是硬碟)是通過SATA介面以匯流排的方式連接系統物理內存。至於你要說為什麼...那個幾乎沒辦法解釋