『壹』 计算机与外设之间数据传送方式有几种各有什么特点
有四种。
1、无条件传送方式,最简单的传送方式,所配置的硬件和软件最少。
2、查询传送方式,CPU的利用受到影响,陷于等待和反复查询、不能再作他用;而且,这种方法不能处理掉电、设备故障等突发事件。
3、中断传送方式,是计算机最常用的数据传送方式,可随时向CPU发中断请求信号,以便及时响应,及时处理,实现实时控制。
4、直接数据通道传送方式,不经过CPU中转,也不通过中断服务程序,既不需要保存、恢复断点和现场,所以传送数据的速度比中断方式更快。
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无条件传送方式
无条件传送方式是在假定外设已经准备好的情况下,直接利用输入指令(IN指令)或输出指令(OUT指令)与外设传送数据,而不去检查(查询)外设的工作状态。这种传送方式的优点是控制程序简单。但它必须是在外设已经准备好的情况下才能使用,否则传送就会出错。
所以在实际应用中无条件传送方式使用较少,只用于一些较简单外设的操作,如对开关信号的输入,对LED显示器的输出等。
在此情况下,外设总是准备好的,它可以无条件地随时接收CPU发来的输出数据,也能够无条件地随时向CPU提供需要输入 的数据。
程序查询传送方式
程序查询传送方式也称为条件传送方式。在这种方式下,利用查询方式进行输入输出,就是CPU通过执行程序查询外设的状态,判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入的数据。根据这种状态,CPU有针对性地为外设的输入输出服务。
一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内,操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。
操作系统控制用户的执行主要有以下一些内容:调入相应的编译程序,将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序,分配内存储等资源将程序调入内存并启动,按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。
中断传送方式是指当外设需要与CPU进行信息交换时,由外设向CPU发出请求信号,使CPU暂停正在执行的程序,转去执行数据的输入/输出操作,数据传送结束后,CPU再继续执行被暂停的程序。
目前的微处理器都具有中断功能,而且已经不仅仅局限于数据的输入/输出,而是在更多的方面有重要的应用。例如实时控制、故障处理以及BIOS和DOS功能调用等。
中断传送方式的优点是:CPU不必查询等待,工作效率高,CPU与外设可以并行工作;由于外设具有申请中断的主动权,故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂,而且,每进行一次数据传送就要中断一次CPU。
CPU每次响应中断后,都要转去执行中断处理程序,都要进行断点和现场的保护和恢复,浪费了很多CPU的时间。故这种传送方式一般适合于少量的数据传送。对于大批量数据的输入/输出,可采用高速的直接存储器存取方式,即DMA方式。
DMA传送方式是在存储器和外设之间、存储器和存储器之间直接进行数据传送(如磁盘与内存间交换数据、高速数据采集、内存和内存间的高速数据块传送等),传送过程无需CPU介入,这样,在传送时就不必进行保护现场等一系列额外操作,传输速度基本取决于存储器和外设的速度。
DMA传送方式需要一个专用接口芯片DMA控制器(DMAC)对传送过程加以控制和管理。
进行DMA传送期间,CPU放弃总线控制权,将系统总线交由DMAC控制,由DMAC发出地址及读/写信号来实现高速数据传输。传送结束后DMAC再将总线控制权交还给CPU。一般微处理器都设有用于DMA传送的联络线。
DMAC中主要包括一个控制状态寄存器、一个地址寄存器和一个字节计数器,在传送开始前先要对这些寄存器进行初始化,一旦传送开始,整个过程便全部由硬件实现,所以数据传送速率非常高。
『贰』 主机与外设之间的信息传送控制方式有哪几种他们各有那些特点
主机与外设之间的信息传送控制方式有:
1、无条件传送:适用于总是处于准备好状态的外设,软件及接口硬件简单。
2、查询方式传送:软件比较简单;CPU效率低,数据传送的实时性差,速度较慢。
3、中断方式传送:CPU效率高,实时性好,速度快;程序编制较为复杂。
4、直接存储器存取:数据传输由DMA硬件来控制,数据直接在内存和外设之间交换,可以达到很高的传输速率(可达几MB/秒)。
(2)主机与设备传送数据时采用什么扩展阅读:
外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完成的(PIO方式),I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由CPU发出的(总线由CPU控制)。
外设直接与存储器进行数据交换,CPU不再担当数据传输的中介者;总线由DMA控制器(DMAC)进行控制(CPU要放弃总线控制权),内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。
『叁』 主机与外部设备的数据传输方式主要有哪些请描述各种数据传输方式的传输过程。
计算机系统中所使用的电子线路和物理设备,是看得见、摸得着的实体,如中央处理器( CPU )、存储器、外部设备(输入输出设备、I/O设备)及总线等。
①存储器。主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器) 。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。
②中央处理器的主要功能是按存在存储器内的程序 ,逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器(指令地址计数器 )、地址寄存器等。
③外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等)输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置,负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
④硬件:也称硬设备,计算机系统中所使用的电子线路和物理设备都是硬件是能看见、摸得着的实体,如主机,显示器,键盘,鼠标等。
『肆』 磁盘与主机之间的数据传送方式是什么
B. 程序查询方式程序查询方式是一种程序直接控制方式,这是主机与外设间进行信息交换的最简单的方式,输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。一旦某一外设被选中并启动后,主机将查询这个外设的某些状态位,看其是否准备就绪?若外设未准备就绪,主机将再次查询;若外设已准备就绪,则执行一次I/O操作。 这种方式控制简单,但外设和主机不能同时工作,各外设之间也不能同时工作,系统效率很低,因此,仅适用于外设的数目不多,对I/O处理的实时要求不那么高,CPU的操作任务比较单一,并不很忙的情况。 C. 程序中断方式当主机启动外设后,无需等待查询,而是继续执行原来的程序,外设在做好输入输出准备时,向主机发出中断请求,主机接到请求后就暂时中止原来执行的程序,转去执行中断服务程序对外部请求进行处理,在中断处理完毕后返回原来的程序继续执行。显然,程序中断不仅适用于外部设备的输入输出操作,也适用于对外界发生的随机事件的处理。 程序中断在信息交换方式中处理最重要的地位,它不仅允许主机和外设同时并行工作,并且允许一台主机管理多台外设,使它们同时工作。但是完成一次程序中断还需要许多辅助操作,当外设数目较多时,中断请求过分频繁,可能使CPU应接不暇;另外,对于一些高速外设,由于信息交换是成批的,如果处理不及时,可能会造成信息丢失,因此,它主要适用于中、低速外设。 D. DMA方式,Direct Memory Access,也称为成组数据传送方式。 工作原理: 一个设备接口试图通过总线直接向另一个设备发送数据(一般是大批量的数据),它会先向CPU发送DMA请求信号。外设通过DMA的一种专门接口电路――DMA控制器(DMAC),向CPU提出接管总线控制权的总线请求,CPU收到该信号后,在当前的总线周期结束后,会按DMA信号的优先级和提出DMA请求的先后顺序响应DMA信号。CPU对某个设备接口响应DMA请求时,会让出总线控制权。于是在DMA控制器的管理下,外设和存储器直接进行数据交换,而不需CPU干预。数据传送完毕后,设备接口会向CPU发送DMA结束信号,交还总线控制权。 实现DMA传送的基本操作如下: (1)外设可通过DMA控制器向CPU发出DMA请求: (2)CPU响应DMA请求,系统转变为DMA工作方式,并把总线控制权交给DMA控制器; (3)由DMA控制器发送存储器地址,并决定传送数据块的长度; (4)执行DMA传送; (5)DMA操作结束,并把总线控制权交还CPU。 注意:DMA请求信号可能会打断一条指令的执行,使它暂时停止执行,数据传送完毕后才恢复该指令的执行。 用途:DMA方式主要适用于一些高速的I/O设备。这些设备传输字节或字的速度非常快。对于这类高速I/O设备,如果用输入输出指令或采用中断的方法来传输字节信息,会大量占用CPU的时间,同时也容易造成数据的丢失。而DMA方式能使I/O设备直接和存储器进行成批数据的快速传送。 DMA控制器或接口一般包括四个寄存器: 状态控制寄存器、数据寄存器、地址寄存器和字节计数器。 这些寄存器在信息传送之前需要进行初始化设置。即在输入输出程序中用汇编语言指令对各个寄存器写入初始化控制字。
『伍』 主机与设备传送数据时采用什么方式,主机与设备是串行工作
采用的是程序查询方式。
程序查询方式是一种程序直接控制方式,这是主机与外设间进行信息交换的最简单的方式,输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。
一旦某一外设被选中并启动后,主机将查询这个外设的某些状态位,看其是否准备就绪,若外设未准备就绪,主机将再次查询;若外设已准备就绪,则执行一次I/O操作。
(5)主机与设备传送数据时采用什么扩展阅读
程序查询方式的优点是这种方式控制简单,CPU 的操作和外围设备的操作能够完全同步,硬件结构也比较简单。缺点是外围设备动作很慢,且外部设备和主机不能同时工作,各外设之间也不能同时工作,系统效率很低,因此,仅适用于外设的数目不多,对I/O处理的实时要求不那么高,CPU的操作任务比较单一,并不很忙的情况。
在进行信息交换之前,CPU要设置传输参数、传输长度等,然后启动外设工作,与此同时,外设则进行数据传输的准备工作;相对于CPU 来说,外设的速度是比较低的,因此外围设备准备数据的时间往往是一个漫长的过程,而在这段时间里,CPU 除了循环检测外设是否已准备好之外,不能处理其他任务,只能一直等待。
因此程序进入查询循环时将白白浪费掉CPU很多时间,即使实际应用中CPU采用定期地由主程序转向查询设备状态的子程序进行扫描轮询的办法,CPU资源的浪费也是比较严重的,数据传输效率低下。
直到外设完成数据准备工作,CPU才能开始进行信息交换。某一外部设备刚好在CPU查询过自己之后才处于就绪状态,那么它就必须等CPU查询完其他设备之后再次查询自己的时,才能等到CPU为它服务,这对于实时性要求较高的外设来说,就可能丢失数据。
『陆』 以硬盘读写为例,说明在主机和外设之间进行数据传送,为什么需要采用dma方式
如果在安装时DMA是disable的,那该怎么才能激活DMA呢看通过重新编译内核可以激活DMA支持,但编译内核对新手显然太过复杂。下面的方法无需编译内核,就可以激活DMA支持。
一、检查系统中的DMA选项是否已被激活
在进行操作前,先确认硬盘是否已经在使用DMA方式传输数据了。方法:查看/proc/ide/hda/settings文件,其中有一行的内容为:using_dma,如果其后面的值被设置为1就说明系统已经支持DMA了,那么下面的操作就可以免了,当然如果你要关闭DMA功能的话,还要往下看看哟:)。
Linux中的hdparm命令是用来进行与硬盘相关操作的,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代表硬盘序号,其取值范围0-3,分别代表系统中的四个IDE硬盘设备。
方法2:使用hdparm命令,hdparm d1 /dev/hda 其中d1表示使能DMA,你可以将其加到rc.locl中以便每次启动时都硬盘都能使用DMA方式传输数据。
三、关闭DMA支持
『柒』 CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种
CPU与外设之间的数据传输方式有以下几种:
1、查询控制方法:
CPU通过程序主动读取状态寄存器,了解接口情况,完成相应的数据操作。查询操作需要以较少的时钟周期间隔重复,因此CPU效率较低。
2、中断控制模式:
在程序的例行操作中,如果外部有更高优先级的事件,则中断请求会通知CPU,然后CPU读取状态寄存器以确定事件的类型,从而执行不同的分支处理。该方法具有较高的cpu效率和良好的实时性。
3、DMA(直接内存访问)控制模式:
顾名思义,直接存储器访问是指存储器和IO之间的硬件(DMA控制器)直接完成特定的数据传输过程。CPU只在数据传输开始时临时控制DMA,直到数据传输结束。这样,传输速度比cpu快,尤其是在批量传输时。
4、通道控制模式:
基本方法与上述dma控制方式相同,但dma由dma控制器完成,信道控制方式由专用信道总线完成通信和传输。比DMA更有效率。
(7)主机与设备传送数据时采用什么扩展阅读:
CPU与外设之间的数据交换必须通过接口完成。通常,I/O设备接口具有以下功能:
1、设置数据存储和缓冲逻辑,以适应CPU与外设的速度差。接口通常由一些寄存器或ram芯片组成。如果芯片足够大,还可以实现批量数据的传输。
2、能够转换信息格式,如串行和并行转换;
3、能够协调CPU与外设之间的信息类型和电平差,如电平转换驱动器、数模或数模转换器等。
4、协调时差;
5、地址译码和设备选择功能;
6、设置中断和DMA控制逻辑,确保在允许中断和DMA时产生中断和DMA请求信号,并在接收到中断和DMA响应后完成中断处理和DMA传输。
『捌』 计算机组成原理主机与外部设备之间的数据传送方式有哪些各有什么什么特点
有四种传送方式。分别为程序查询方式,程序中断方式,直接存储器存取方式(DMA),以及以及I/O通道控制方式。
程序查询的特点:控制简单,但外设和主机不能同时工作,系统的效率很低。
程序中断方式特点:不仅允许主机和外设同时工作,而且允许一台主机管多台外设。完成的过程中需要许多辅助的工具,如果中断请求过于频繁,CPU应接不暇,速度慢。
DMA的特点:在主机和外设之间有直接的传送通道,无需经过CPU既保证了CPU的效率,有满足高速外设。
以及I/O通道控制方式的特点:主机,外设,通道可以同时工作。
(8)主机与设备传送数据时采用什么扩展阅读
计算机的硬件是指组成计算机的各种物理设备,也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。
主机的组成:
1. 主板:主板就像人的血管以及细胞一样,没有它是运作不开的;
2. CPU:CPU你可以把它当成大脑,因为全部都是由它思考;
3. CPU风扇:这个是为了帮助CPU运行过久产生的热能导致损坏而用的,帮它散热;
4. 内存条:内存条,其实就是你可以当作空间,比如就像一个人一样,在的空间越小,活动起来越不方便,所以内存越大,运作就顺畅;
5. 硬盘:硬盘就是装东西的,数据都是它在管理,没有硬盘,什么都不能操作;
6. 电源:电源就是供电的,因为都是 要安装额定的电流才能保证配件不超过电压,损坏;
7. 机箱:机箱就是拿来装以上配件的 ,装好了才能算完整的电脑主机。
『玖』 磁盘与主机之间应该用什么方式传送数据为什么
磁盘(这里我讲的是HDD就是硬盘)是通过SATA接口以总线的方式连接系统物理内存。至于你要说为什么...那个几乎没办法解释