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第六章 磁盘存储器与其他I/O

磁盘存储器,以磁盘为存储介质的存储器。它是利用磁记录技术在涂有磁记录介质的旋转圆盘上进行数据存储的辅助存储器。具有存储容量大、数据传输率高、存储数据可长期保存等特点。

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

在计算机中,接口是计算机系统中两个独立的部件进行信息交换的共享边界。

外围设备的数据传输速率相差很大。保证主机与外围设备在时间上同步,则涉及外围设备的定时问题。  计算机系统中,CPU 对外围设备的管理有以下方式:(1)程序查询方式;(2)程序中断方式;(3)直接存储器访问(DMA)方式。其中第一种对 CPU 的资源浪费最大。

程序中断方式是各类计算机中广泛使用的一种数据交换方式。当某一外设的数据准备就绪后,它“主动”向 CPU 发出请求信号。CPU 响应中断请求后,暂停运行主程序,自动转移到该设备的中断服务子程序,为该设备进行服务,结束时返回主程序。中断处理过程可以嵌套进行,优先级高的设备可以中断优先级低的中断服务程序。为此,需要有相应的中断优先级仲裁、中断向量产生和中断控制逻辑等硬件支持。

DMA 技术的出现,使得外围设备可以通过 DMA 控制器直接访问内存,与此同时,CPU 可以继续程序。DMA 方式采用以下三种方法:(1)停止 CPU 访内;(2)周期挪用;(3)DMA 与 CPU 交替访内。DMA 控制器按其组成结构,分为选择型和多路型两类。选择型控制器在物理上可以连接多个设备,而在逻辑上只允许接一个设备,适合于连接高速设备。多路型控制器不仅在物理上而且在逻辑上可以连接多个设备,适合于连接慢速设备。


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