输入输出控制方式中主要由硬件实现的是

在计算机系统中，输入输出控制是非常重要且基础的部分。这一部分主要包括了输入和输出设备的控制方式，以及控制信号在计算机系统中的传输。而在这个过程中，硬件实现主导，对于计算机系统的性能发挥起着至关重要的作用。那么，输入输出控制方式中主要由硬件实现的方面是什么呢？本篇文章将从多个角度分析这个问题。

一、I/O控制方式：程序控制型与中断和DMA控制型

在I/O控制方式中，硬件部分主要实现了程序控制型、中断型和DMA控制型三种控制方式。其中，程序控制型是指CPU通过不断地轮询，来检测I/O设备是否就绪，然后进行相应的读写操作。这种控制方式的缺点是效率低下，因为要占用CPU的大量时间，而且对于数据传输也是一次一次的，因此需要很长的时间才能完成数据传输。

中断型控制方式则是硬件中实现了中断控制器，当I/O设备就绪时，硬件会发送一个中断请求信号给CPU，让CPU暂停当前任务，转而去处理这个中断请求，即进行相应的读写操作。这种控制方式不仅减轻了CPU的负担，还使得I/O设备能够同时执行多个任务，因此效率比程序控制型高得多。

DMA控制方式则是在中断型的基础上，进一步使用了DMA控制器，将一些大量数据传输的任务交给DMA控制器进行处理，由DMA控制器直接进行数据传输，而CPU则可以继续做其他任务。这种控制方式的效率是非常高的，可以节省大量CPU时间，提高整个计算机系统的性能。因此，在I/O控制方式中，中断和DMA控制型都是主要由硬件实现的。

二、串行和并行I/O控制方式

在I/O设备的控制方式中，还有串行和并行两种不同的方式。串行I/O指的是一次只能传输一个比特位，而并行I/O则是一次能够传输多个比特位。在串行I/O控制方式中，硬件主要通过串行通信控制器来实现数据的接收和发送。而在并行I/O控制方式中，硬件主要采用并行通信控制器来实现数据传输。

从物理连线的角度来看，串行I/O的连线比较简单，而并行I/O的连线则需要更多的线路和接口。因此，从设计和实现的角度来看，串行I/O控制方式更加容易实现，而并行I/O则需要更复杂的硬件和软件支持。因此，在串行和并行I/O控制方式中，串行I/O控制方式是主要由硬件实现的方面。

三、总线控制

在计算机系统中，总线控制也是非常重要的一部分，因为总线控制负责数据和控制信号在各个部件之间的传输。因此，总线控制也是输入输出控制中主要由硬件实现的方面之一。

总线控制可以分为三个层次：硬件控制层次、微程序控制层次和指令控制层次。硬件控制层次是主要由硬件实现的，包括总线的物理连接、工作时序等。微程序控制层次是由微程序控制器实现的，负责对总线的操作进行控制。指令控制层次则是由指令进行控制，例如在指令中加入“总线请求”和“总线释放”等指令来控制总线操作。

总的来说，在输入输出控制方式中，主要由硬件实现的方面包括了中断和DMA控制型、串行I/O控制方式以及总线控制。这些方面都是计算机系统中非常重要的，对于整个计算机系统的性能和稳定性起着决定性的作用。因此，在设计计算机系统时，需要充分考虑输入输出控制方式的实现细节，以确保系统的可靠性和高效性。