清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 程序直接控制方式虽然控制简单,也不需要多少硬 件支持,但是,明显地存在下述缺点: (1)CPU和外围设备只能串行工作。由于CPU的处理 速度要大大高于外围设备的数据传送和处理速度, 所以,CPU的大量时间都处于等待和空闲状态。这 使得CPU的利用率大大降低; (2)CPU在一段时间内只能和一台外围设备交换数据 信息,从而不能实现设备之间的并行工作 (3)由于程序直接控制方式依靠测试设备标志触发器 的状态位来控制数据传送,因此无法发现和处理由 于设备或其他硬件所产生的错误。所认,程序直接 控制方式只适用于那些CPU执行速度较慢,而且外 围设备较少的系统
程序直接控制方式虽然控制简单，也不需要多少硬 件支持，但是，明显地存在下述缺点： (1) CPU和外围设备只能串行工作。由于CPU的处理 速度要大大高于外围设备的数据传送和处理速度， 所以，CPU的大量时间都处于等待和空闲状态。这 使得CPU的利用率大大降低； (2) CPU在一段时间内只能和一台外围设备交换数据 信息，从而不能实现设备之间的并行工作； (3) 由于程序直接控制方式依靠测试设备标志触发器 的状态位来控制数据传送，因此无法发现和处理由 于设备或其他硬件所产生的错误。所认，程序直接 控制方式只适用于那些CPU执行速度较慢，而且外 围设备较少的系统
清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 822中断方式 为了减少程序直接控制方式中CPU等待时间以及提 高系统的并行工作程度,中断( interrupt)方式被用 来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。这 种方式要求CPU与设备(或控制器)之间有相应的中 断请求线,而且在设备控制器的控制状态寄存器的 相应的中断允许位。中断方式的传送结构如图83 所示。从而,数据的输入可按如下步骤操作。 (1)首先,进程需要数据时,通过CPU发出“ Start” 指令启动外围设备准备数据。该指令同时还将控制 状态寄存器中的中断允许位打开,以便在需要时, 中断程序可以被调用执行
8.2.2 中断方式 为了减少程序直接控制方式中CPU等待时间以及提 高系统的并行工作程度，中断(interrupt)方式被用 来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。这 种方式要求CPU与设备(或控制器)之间有相应的中 断请求线，而且在设备控制器的控制状态寄存器的 相应的中断允许位。中断方式的传送结构如图8.3 所示。从而，数据的输入可按如下步骤操作。 (1) 首先，进程需要数据时，通过CPU发出“Start” 指令启动外围设备准备数据。该指令同时还将控制 状态寄存器中的中断允许位打开，以便在需要时， 中断程序可以被调用执行
清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 数据线 I/O设备1 I/O控制器地址线 CPU 控制线 I/O设备n I/O控制器 内存 启动位 中断位 …控制状态寄存器--信号线 数据缓冲寄存器 图83中断控制方式的传送结构
图8.3 中断控制方式的传送结构
清华大学出版社 000000 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS (2)在进程发出指令启动设备之后,该进程放弃处理 机,等待输入完成。从而,进程调度程序调度其他 就绪进程占据处理机。 (3)当输入完成时,MO控制器通过中断请求线向CPU 发出中断信号。CPU在接收到中断信号之后,转向 预先设计好的中断处理程序对数据传送工作进行相 应的处理。 (4)在以后的某个时刻,进程调度程序选中提出请求 并得到了数据的进程,该进程从约定的内存特定单 元中取出数据继续工作。 中断控制方式的处理过程可由图84表示
(2) 在进程发出指令启动设备之后，该进程放弃处理 机，等待输入完成。从而，进程调度程序调度其他 就绪进程占据处理机。 (3) 当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU 发出中断信号。CPU在接收到中断信号之后，转向 预先设计好的中断处理程序对数据传送工作进行相 应的处理。 (4) 在以后的某个时刻，进程调度程序选中提出请求 并得到了数据的进程，该进程从约定的内存特定单 元中取出数据继续工作。 中断控制方式的处理过程可由图8.4表示
清华大学出版社 000000 设备 CPU 接收到CPU发来 向设备发 Start指令 的Star指令 将中断允许位置1 准备数据并将其 调度程序调度 置入缓冲寄存器 其他进程 缓冲寄存器满吗 否 其他进程执行 是 否 控制器发中信号 收到中断信号了吗?一 是 中断处理 被中断进程执行 图84中断控制方式的处理过程
图8.4 中断控制方式的处理过程