系統架構設計師常見考點:輸入輸出(I/O)系統


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一、I/O控制方式
1、程序查詢方式:CPU通過輪詢設備狀態來判斷設備是否準備好數據。這種方式簡單,但CPU效率低,因為CPU需要不斷檢查設備狀態。
2、中斷方式:設備準備好數據后,通過中斷信號通知CPU。這種方式提高了CPU的效率,因為CPU可以在設備未準備好時執行其他任務,但中斷處理的開銷較大。
3、DMA方式:DMA(直接存儲器訪問)控制器直接在內存和I/O設備之間傳輸數據,無需CPU干預。這種方式大大減少了CPU的負擔,適合高速數據傳輸。
4、通道方式:使用專用的I/O處理器(通道)來控制多個設備的I/O操作。這種方式進一步解放了CPU,適用于復雜的I/O任務。
5、考試細節:考試可能會要求考生比較這四種I/O控制方式的特點,例如效率、CPU干預程度和適用場景。也可能考查考生對中斷處理過程的理解,例如中斷的觸發、中斷服務例程的執行和中斷返回。
二、總線
1、總線類型:
數據總線:用于傳輸數據,是雙向總線。
地址總線:用于指定內存或I/O設備的地址,是單向總線。
控制總線:用于傳輸控制信號,如讀/寫信號、中斷請求信號等。
2、總線標準:
PCI(外圍組件互連):是一種并行總線,支持即插即用,廣泛應用于計算機主板與外設的連接。
USB(通用串行總線):是一種串行總線,支持熱插拔,可以連接多個設備,廣泛應用于外設連接,如鍵盤、鼠標、U盤等。
3、考試細節:考試可能會要求考生描述總線的類型和功能,例如數據總線、地址總線和控制總線的作用。也可能考查考生對總線標準的理解,例如PCI和USB的特點和應用場景。
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