计算机系统是由各种硬件和软件组合而成的,其中输入输出控制是计算机系统中至关重要的部分。输入输出控制指的是如何控制计算机系统与外界设备之间的数据传输,其目的是有效地实现设备与计算机系统之间的数据交换。目前,随着计算机技术的不断发展,出现了多种输入输出控制方式。本文将从多种角度分析这些控制方式,以期更好地理解它们之间的差异和特点。
一、基于接口类型的输入输出控制方式
根据接口类型的不同,输入输出控制有以下几种方式。
1. 并口控制
并口控制通常指的是专门用于打印机的控制,它通过八根传输线在计算机和打印机之间建立通信。不过,由于传输速度较慢,现已不常使用。
2. 串口控制
串口控制与并口控制类似,也是建立在物理串口上的。它的传输速度较高,可用于数据传输和通信设备的连接。
3. USB控制
USB控制是用于连接外围设备的最常见方式之一,现在计算机都支持USB设备,从键盘、鼠标到摄像头、音响都可以使用USB进行数据传输。
二、基于执行方式的输入输出控制方式
根据执行方式的不同,输入输出控制有以下几种方式。
1. 程序控制输入输出方式
程序控制输入输出通常使用扫描程序来轮流处理各个设备的数据,并实现输入输出数据的交换。由于需要额外的扫描程序,它的实现也较为复杂。
2. DMA控制输入输出方式
DMA控制,即直接内存访问控制,是一种使用专用处理器来控制外部设备的数据传输。DMA控制通过分配DMA缓冲区实现数据传输,这是一种占用较少CPU资源的方式。
三、基于数据传输方式的输入输出控制方式
根据数据传输方式的不同,输入输出控制有以下几种方式。
1. 程序查询方式
程序查询方式是在输入输出间建立一个查询周期,直到查询返回结果后,程序才会继续往下执行。这种方式下,计算机并没有在后台持续不断地进行数据传输,因此有些设备不能使用这种方式。同时,由于需要等待数据返回才能进行下一步操作,存在一定的延迟。
2. 中断方式
中断方式是当外部设备有数据传输需要时,会触发CPU的中断,并使其停留在当前状态。这种方式使CPU不用一直占用来等待数据传输,从而提高了系统运行速度。
3. DMA方式
DMA方式在前面已经提到。它是一种使用专门的DMA控制器进行数据传输的方式,这种方式不需要CPU一直占用,并且具有较高的数据传输速度,因此也是常用的一种输入输出控制方式。
综上所述,输入输出控制方式主要有基于接口类型、执行方式和数据传输方式三种不同分类。对于不同的输入输出设备,因其特殊性质,需要选择不同的控制方式。去选择合适的方式进行输入输出控制,不仅可以节约系统资源,提高计算机的运行速度,更可以使计算机系统与外界设备间的数据传输更为高效。
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