一、概述
1.发展历程
| 阶段 | 连接方式 | 工作方式 | |
|---|---|---|---|
| 早期 | 每个 I/O 设备与 CPU 独立连接 | 串行工作 | 程序查询方式 |
| 接口模块和 DMA 阶段 | 总线连接 | 并行工作 | 分为中断方式和 DMA 方式 |
| 通道结构阶段 | I/O 通道 | —— | —— |
| I/O 处理机阶段 | —— | —— | —— |
2.组成部分
3.I/O 与主机 联系 方式
（1）I/O 编址方式
- 统一编制：I/O 地址看作存储器地址一部分，与 CPU 访存指令类似，占用主存空间
- 不统一编址：I/O 地址不是存储器地址一部分，有专门 I/O 指令，不占用主存空间
（3）联络方式
I/O 设备与 CPU 间了解彼此状态的方式。
- 立即响应
- 异步工作采用应答信号联络
- 同步工作采用同步时标联络
4.I/O 与主机间 连接 方式
- 辐射式：增删设备困难
- 总线式
5.信息传输控制方式
- 程序查询方式：I/O 准备数据时间，CPU 占用而不有意义的工作，
- 程序中断方式： 部分并行工作
工作流程：
- 保护现场：保护断点、寄存器内的数据
- 中断服务
- 恢复现场
- 中断返回
- DMA 方式：I/O 与内存直接交换数据
二、I/O 接口
接口，实现设备选择、速度匹配、格式转换、电平转换、传送控制命令、反馈工作状态等功能。
1.功能和组成
数据线为双向通信，设备选择线、命令线、状态线为单向传输。
| 功能 | 组成 |
| 选址 | 设备选择电路 |
| 传送命令 | 命令寄存器、命令译码器 |
| 传送数据（核心功能） | 数据缓冲寄存器 |
| 反映设备状态 | 设备状态标记 |
2、接口类型
（1）按数据传输方式：
- 并行接口
- 串行接口
（2）按功能选择灵活性：
- 可编程接口
- 不可编程接口
（3）按通用性分：
- 通用接口
- 专用接口
（4）按数据传送控制方式分：
- 程序性接口：程序中断查询
- DMA 接口
本文中图片均为刘宏伟教授在中国大学MOOC上的课件截图
