一、I/O设备

  1.I/O设备的类型

  2.设备与控制器之间的接口

  设备并不是直接与CPU进行通信，而是与设备控制器通信，因此，在设备与设备控制器之间应有一接口 。

    ①数据信号线：在设备与控制器之间传送数据信号。 双向，有缓存。

    ②状态信号线：传送指示设备当前状态的信号。有：正在读/写，或准备好新的数据传送。

    ③控制信号线：由设备控制器向I/O发送控制信号时的通路。如：读，写控制等。控制器发给设备；要求其完成相关操作。

二、设备控制器

CPU与I/O设备之间的接口，接收从CPU发来的命令，并去控制I/O设备工作，以使处理机脱离繁杂的设备控制事务，实现I/O设备和计算机之间的数据交换。

  1.功能：接收CPU命令，控制I/O设备工作，解放CPU

    ①接收和识别命令

    具有相应的控制寄存器，用于存放接收的命令和参数，并进行译码。

    ②数据交换

    CPU控制器的数据寄存器设备

    ③设备状态的了解和报告

    具有相应的状态寄存器

    ④地址识别

    具有地址译码器，识别它所控制的设备地址以及其各寄存器的地址

    ⑤数据缓冲

    设置缓冲区

    ⑥差错控制

  2.设备控制器的组成（CPU与控制器接口，设备与控制器接口，I/O逻辑）

三、I/O通道

  1.I/O通道设备的引入 

  是一种特殊处理机，在CPU和设备控制器之间，专门负责输入/输出工作，具有执行I/O指令的能力。

  通道与一般处理机的区别：指令类型单一，局限于与I/O操作有关命令；没有独立的内存，通道与CPU共享内存。

  2.通道类型

    ①字节多路通道

    一个主通道连接多个子通道，以时间片轮转方式共享主通道。 每个子通道每次只传送一个字节，连接中低速设备。 

    ②数组选择通道

    连接多台高速设备。 每次只有一台设备进行数据传送，形成独占，如果它不传数据，别的设备也传不了。通道利用率较低。

    ③数组多路通道

    将数组选择通道传输速率高和字节多路通道分时并行操作的优点相结合。

  3.通道瓶颈问题

  通道数量较少，成为I/O的瓶颈，造成整个系统吞吐量下降。

  解决方法：采用复联的多通路方式 

四、总线系统