总结 设备管理
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设备控制器
主机与设备关系
控制控制器构成
主要构成:控制器-CPU接口,控制器-设备接口,I/O逻辑单元
控制器-CPU接口:数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器
控制器-设备接口:数据信号、控制信号、状态信号
I/O逻辑单元:用于实现CPU对外部设备的控制
设备管理器的地址
设备管理器的两种编址方式:内存映像编址,设备独立编址。前者是将端口地址视为内存一部分,从属于内存;后者是开辟另外的逻辑空间,与内存地位等同。
两种方式也叫统一编址和独立编址
设备控制方式
直接控制
也称轮询或查询方式I/O,它由CPU代表进程向I/O模块发出指令, 然后进入忙等状态, 直到操作完成之后进程才能够继续执行。
图中序号代表具体过程次序,箭头方向代表控制方向或者数据方向。
这种方式的思路简单,但问题也很明显,主机与I/O设备串行工作,并且CPU大量的时间都用于等待,CPU利用率极低。
中断驱动
中断驱动让CPU避免了等待,让设备与处理器并行工作成为可能,提高了CPU的工作效率,但是由于设备控制器的数据寄存器存储太小(一般就一个字大小,几个Byte的样子),这样在传输大量数据时,CPU会接收到相当多的中断,处理相当多次数据,浪费了不少CPU时间。