输入输出系统（1）

输入系统将外部的信息输入到计算机，计算机处理的结果需要输出到外部。输入输出系统由外部设备、借口部件、总线以及管理软件组成，简称IO系统。

IO系统的基本功能：完成计算机内部二进制信息与外部多种信息形式间的交流。

输入输出系统同CPU交换数据的过程。
输入过程：

• CPU把地址放到地址总线上，选择一个输入设备。
• CPU等待输入设备的数据有效
• CPU从数据总线读入数据，并放在一个相应的寄存器中。

输出过程：

• CPU把一个地址放在地址总线上，选择输出设备。
• CPU把数据放在数据总线上。
• 输出设备认为数据有效，从而把数据取走。

CPU和输入输出设备之间是异步工作的。那么它们用什么方式交互？有下面几种方法。

1. 无条件IO。在执行IO指令时，CPU默认外部设备是就绪的，外部设备也要处于空闲状态。这种条件是很难达到的。
2. 程序控制IO。在执行IO指令前，CPU获取外设状态，根据状态决定下一步工作。相当于CPU忙等待。
3. 中断IO方式。当外设准备好后，主动通知CPU并进行接受或输出数据的方法。CPU接到外设通知后暂停现行工作，转入中断服务程序，和外设交互，等中断程序处理完毕后恢复以前被暂停的工作。
4. DMA方式。不通过CPU，DMA控制器获得总线，直接内存访问完成大量数据传输。传输完成后在把总线控制权交给CPU。
5. IO处理机。

中断

中断是指CPU在正常运行过程中，由外部、内部事件引起CPU中断正在运行的程序，而转到为中断事件服务的程序中去，服务完毕，再返回执行程序的这一过程。

中断的作用是实现主机与外设的并行工作。CPU不需要忙等待查询设备状态，当设备就绪后主动通知CPU。

中断的类型可以分为：内部中断和外部中断。
中断系统的基本功能：信号的保持、清除，优先级，中断源识别、中断处理，中断控制。

中断处理：保存断点，执行中断处理、返回断点。