第15章程式和中斷I/O兩種I/O基本策略程式I/O程式I/O同步輪詢執行列印的輪詢範例指定硬體設備的位址執行列印的實現程式控制和狀態暫存器輪詢下的等待第一、二、和三代電腦中斷I/OI/O設備硬體第一、二、和三代電腦不管在什麼時間點，總是可以把處理器當作在某一優先權階層上動作。硬體會把這些數值轉譯索引，當作某些記憶體保留區的陣列指標，也就是中斷向量。處理器速度太快，結果可能出現問題。克服設備時效需求可以使用多階層中斷當處理器作業在優先權K，則只能被優先權K+1、或更高層的設備所中斷。測試：如果任何設備要求中斷，處理中斷，然後繼續下一個迴圈當處理器作業在優先權K，則只能被優先權K+1、或更高層的設備所中斷。控制暫存器對應於儲存動作的連續位址。處理器速度太快，結果可能出現問題。在這種情況下，即使兩個磁碟同時發生中斷，處理器一次也只會處理其中一個。典型的處理器提供7個或15個中斷階層DMA是高速I/O設備最關鍵的技術。以啞磁碟機為例，想要把磁碟資料讀取到記憶體，底層硬體可能需要好幾個步驟才能完成：測試：如果任何設備要求中斷，處理中斷，然後繼續下一個迴圈意指：把多個小型緩衝器資料組回單一的輸出區塊。處理器結構程式規劃策略硬體中斷機制中斷和擷取−執行週期中斷處理儲存和回復中斷向量中斷向量圖啟始、致能、禁能中斷預防中斷再中斷多階層中斷優先權規則中斷向量的設定稍後使用者在USB連接某個設備時，USB控制器會產生一個中斷，並且由處理器負責執行該處理程序，輪流地詢問所連線的新設備，找出新設備的型態，然後載入第二個處理程序。其它時間，I/O設備必須獨立工作。處理器速度遠比I/O設備快許多。克服設備時效需求可以使用多階層中斷緩衝鏈結可以在特定的運算下，負責多個緩衝處理。中斷向量表必須使用軟體（通常是作業系統），來進行啟始動作。CPU負責所有的細節工作，而外部設備只能聽從命令，CPU一個命令，I/O一個動作，我們把這種互動方式稱為程式I/O。中斷I/O使用非同步的規劃型態，程式設計師不必理會細節，只需要撰寫中斷程式，來啟動或因應相關的事件。在這種情況下，即使兩個磁碟同時發生中斷，處理器一次也只會處理其中一個。意指：把大型區塊資料分割到多個小型的緩衝器。在啟始中斷向量表格之前，必須先禁能任何中斷的發生。有些設備需要立即且短時間的中斷服務處理器速度太快，結果可能出現問題。中斷優點啞磁碟機範例智慧型設備智慧型磁碟機範例直接記憶體存取其它時間，I/O設備必須獨立工作。某些設備可能動態地連接或脫離系統？以高速網路為例，如果封包背靠背地抵達系統，同時又有多重設備發出中斷要求時，處理器可能無法即時服務網路設備的中斷，導致遺失下一個封包。硬體會把這些數值轉譯索引，當作某些記憶體保留區的陣列指標，也就是中斷向量。中斷向量表必須使用軟體（通常是作業系統），來進行啟始動作。DMA是高速I/O設備最關鍵的技術。當處理器作業在優先權K，則只能被優先權K+1、或更高層的設備所中斷。意指：把大型區塊資料分割到多個小型的緩衝器。以啞磁碟機為例，想要把磁碟資料讀取到記憶體，底層硬體可能需要好幾個步驟才能完成：處理器如何知道哪一個設備正在中斷呢？在這種情況下，即使兩個磁碟同時發生中斷，處理器一次也只會處理其中一個。緩衝鏈結可以在特定的運算下，負責多個緩衝處理。處理器與I/O設備之間最基本的同步方式，就是使用所謂的輪詢。等到運作結束後，也要傳輸訊號通知處理器。典型的處理器提供7個或15個中斷階層CPU負責所有的細節工作，而外部設備只能聽從命令，CPU一個命令，I/O一個動作，我們把這種互動方式稱為程式I/O。處理器速度太快，結果可能出現問題。緩衝鏈結分散讀取、集中寫入運算鏈結運算鏈結圖結論結論（Cont.）