1、第10章 输入输出系统,输入输出系统( I/O系统);总线系统10.5 总线结构总线系统是计算机系统的重要组成部分; 总线技术是计算机系统的重要技术,其结构和性能对计算机系统的性能有很大影响。,一、总线的基本概念广义概念:总线是连接两个或两个以上数字元件(数字系统)的信息通路。 计算机中的概念:总线是计算机系统多个功能部件之间进行数据传送的公共通路。 总线的特性:物理特性、功能特性、电气特性、时序特性,总线的分类:一般的分类: 片内总线 板内总线系统总线(内总线)通信总线(外总线)单处理器系统中: CPU内部总线系统总线I/O总线,标准总线:正式标准:IEEE、CCITT、ISO 等标准工业标
2、准:厂家提出,如:ISA、VESI、PCI等主要优点,二、系统总线的类型(参照p346, 10.5.1) l 1、单总线结构2、双总线结构3、多总线结构总线结构对计算机性能的影响,三、系统总线组成1、早期系统总线的内部结构地址线 ABUS数据线 DBUS控制线 CBUS2、现代系统总线的内部结构数据传送总线: ABUS、DBUS、CBUS仲裁总线: 总线请求和授权中断和同步总线:中断请求和响应公用线: 时钟、电源、复位等时序信号,四、系统总线的判优控制借助于总线连接,计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换,并在争用资源的基础上进行工作。当多个设备提出占用总线的请求时,以某种方
3、式选择其中一个设备占用总线。一般需要 总线仲裁部件。1、集中式仲裁:如:链式查询方式2、分布式仲裁,六、总线驱动总线驱动能力总线控制,七、微机总线ISA、MCA、EISA、VESA、PCI总线,10.1 输入输出系统(I/O系统)概述外部设备:输入设备输出设备外部存储器设备控制器、设备适配器、接口I/O系统:外部设备 + 设备控制器,10.1.1 外设的编址和接口的基本功能 1、外设接口的基本模型数据口、状态口、控制口,I/O设备编址 I/O地址、端口地址(设备号、设备代码)外设编址方式:根据外设地址与内存地址的关系,分为: 独立编址方式:专设I/O指令 统一编址方式:访存指令完成I/O功能,2、外设的编址,设备控制器(接口)的功能 数据传送控制 数据缓冲 检测并控制外设!区分 “ 接口 ” 与 “ 端口 ” 的关系输入输出接口类型按数据传送的宽度分: 并行接口、串行接口按数据传送的控制方式分:程序控制I/O接口、中断接口、DMA接口,10.1.2 I/O设备数据传送控制方式 控制外设进行数据传送的调度策略 1、程序直接控制方式 2、中断方式 3、直接存储器存取(DMA)方式 4、I/O通道控制(IOP)方式 5、外围处理机控制(PPU)方式,