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2023考研408计算机知识点:I/O端口及其编址

时间:2022-03-15 18:53:26 编辑:leichenchen

      目前,越来越多的学校在计算机专业上面选择统考408!因此,备考该科目的考生一定要认真复习!接下来,小编给大家分享——2023考研408计算机知识点:I/O端口及其编址,供考生参考。

2023考研408计算机知识点:I/O端口及其编址

一、I/O接口

外设通过I/O接口连接到主机上。外设的I/O接口(又称设备控制器、I/O控制器或I/O控制接口)有键盘接口、打印机适配器、显示控制器(简称显卡)、网络控制器(简称网卡)、磁盘控制器、USB控制器、声卡、视频卡等。

I/O接口在外设侧和主机侧各有一个接口,主机侧的接口称为内部接口,数据的传输方式只能是并行传输。外设侧的接口称为外部接口,数据传输可能是串行方式。

I/O接口在主机侧通过I/O总线与内存、CPU相连。通过其中的数据线,在数据缓冲寄存器与内存或CPU的寄存器之间进行数据传送。同时接口和设备的状态信息被记录在状态寄存器中,通过数据线将状态信息送到CPU,以供查用。CPU对外设的控制命令也是通过数据线传送,一般将其送到I/O接口的控制寄存器。从功能上来说,状态寄存器和控制寄存器在传送方向上是相反的,而且CPU对它们在访问时间上一般是错开的,因此有的I/O接口中将它们合二为一。

二、I/O端口及其编址

(一)I/O端口概念

将I/O接口中CPU能够访问的各类寄存器称为I/O端口,数据缓冲寄存器就是数据端口,控制/状态寄存器就是控制/状态端口。I/O端口必须编址后,CPU才能访问。

(二)I/O端口编址方式

1. 统一编址方式(存储器映射方式)

I/O地址空间与主存空间统一编址,即将主存地址空间分出一部分地址给I/O端口进行编号。该编址方式下,根据地址范围就可区分访问的是I/O端口还是主存单元,因而无须设置专门的I/O指令,只要用一般访存指令就可存取I/O端口。

优点:利用访存指令进行I/O操作;便于扩大系统吞吐率;外设或I/O寄存器数目几乎不受限制,而只受总存储容量的限制。

缺点:I/O空间占用了一部分主存空间地址,使主存空间减少;由于识别I/O端口时全部地址线都需参与地址译码,使译码电路复杂并需花很长时间,使得外设寻址时间长。

2. 独立编址方式(特殊I/O指令方式)

对所有的I/O端口单独进行编号,使它们成为一个独立的I/O地址空间,因而需专门I/O指令。

优点:I/O端口地址不占用存储器地址空间,故主存空间不受I/O地址的影响;I/O地址线较少,I/O端口译码简单,寻址速度快。

缺点:专用I/O指令类型少,只提供简单的传输操作,故程序设计灵活性差。

      综上是“2023考研408计算机知识点:I/O端口及其编址”,希望对备考2023计算机考研学子们有所帮助!

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