数据传输控制方式

CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输方式时，主要依据是什么？CPU与外设之间的数据传输有以下三种方式：程序方式、中断方式、DMA方式。

其中程序方式又可分为无条件传送方式和条件传送方式两种方式。

在CPU外设传送数据不太频繁的情况下一般采用无条件传送方式。

在CPU用于传输数据的时间较长且外设数目不多时采用条件传送方式。

在实时系统以及多个外设的系统中，为了提高CPU的效率和使系统具有实时性能，采用中断传送方式。

如I/O 设备的数据传输效率较高，那么CPU和这样的外设进行数据传输是，即使尽量压缩程序查询方式和中断方式中的非数据传输时间，也仍然不能满足要求。

这是因为在这两种方式下，还存在另外一个影响速度的原因，即它们都是按字节或字来进行传输的。

为了解决这个问题，实现按数据块传输，就需要改变传输方式，这就是直接存储器传输方式，即DMA方式。

在查询方式、中断方式和DMA方式中，分别用什么方法启动数据传输过程？在查询方式下，是通过程序来检测接口中状态寄存器中的"准备好"（READY）位，以确定当前是否可以进行数据传输的；在中断方式下，当接口中已经有数据要往CPU输入或者准备好接收数据时，接口会向CPU发一个外部中断请求，CPU在得到中断请求后，如果响应中断，便通过运行中断处理程序来实现输入/输出；在DMA方式下，外设要求传输数据时，接口会向DMA控制器发DMA请求信号，DMA控制器转而往CPU发送一个总线请求信号，以请求得到总线控制权，如果得到DMA允许，那么，就可以在没有CPU参预的情况下实现DMA传输。

CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？CPU和输入/输出设备之间传送的信息有以下几类：数据信息、状态信息、控制信息。

什么叫端口？通常有哪几类端口？计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为端口。

计算机组成原理——IO接⼝以及IO设备数据传送控制⽅式接⼝可以看作是两个部件之间交接的部分。

硬件与硬件之间有接⼝，硬件与软件之间有接⼝，软件与软件之间也有接⼝。

这⾥我们所说的I/O接⼝，⼀边连接着主机，⼀边连接着外设。

I/O接⼝的功能I/O接⼝的基本结构CPU和外设之间通常传递的信息：数据、状态、控制。

组成:寄存器组、控制逻辑电路、主机与接⼝和接⼝与I/O设备之间的信号联接线、数据地址线、控制状态信号线。

其实中间红框内的部分就是对应到电路板上的插⼝，⼜分为内部接⼝和外部接⼝两种。

内部接⼝：与系统总线相连，实质上是与内存、CPU相连。

数据的传输⽅式也只能是并⾏传输。

外部接⼝：通过接⼝电缆与外设相连，外部接⼝的数据传输可能是串⾏⽅式，因此I/O接⼝需具有串并转换功能。

接⼝与端⼝接⼝就是I/O接⼝，端⼝实质接⼝电路中可以被CPU访问的寄存器。

I/O端⼝及其编址为了便于CPU对I/O设备进⾏寻址和选择，必须给众多的I/O设备进⾏编址，也就是说给每⼀台设备规定⼀些地址码，称之为设备号或端⼝地址。

统⼀编址：与存储器共⽤地址，⽤访存指令访问I/O设备。

独⽴编址：单独使⽤⼀套地址，有专门的I/O指令。

接⼝类型I/O设备数据传送控制⽅式1.程序直接控制传送⽅式⼜叫查询⽅式。

是完全通过程序来控制主机和外围设备之间的信息传送。

通常的办法是在⽤户的程序中安排⼀段由输⼊输出指令和其他指令所组成的程序段直接控制外围设备的⼯作。

也就是说CPU要不断地查询外围设备的⼯作状态，⼀旦外围设备“准备好”或“不忙”，即可进⾏数据的传送。

该⽅法是主机与外设之间进⾏数据交换的最简单、最基本的控制⽅法。

⽆条件传送：只有在外设总处于准备好状态程序查询⽅式优点：较好协调主机与外设之间的时间差异，所⽤硬件少。

缺点：主机与外设只能串⾏⼯作，主机⼀个时间段只能与⼀个外设进⾏通讯，CPU效率低。

程序查询⽅式接⼝结构：⼀次只能查询⼀个字的原因？在这种传送⽅式下，外部数据是要存到CPU寄存器中的，故需要⼀个字。

计算机操作系统教程第九章外部设备管理1.设备管理的目标和功能是什么?答：设备管理的目标是：选择和分配输入/输出设备以便进行数据传输操作；控制输入/输出设备和CPU(或内存)之间交换数据，为用户提供一个友好的透明接口，提高设备和设备之间、CPU和设备之间，以及进程和进程之间的并行操作，以使操作系统获得最佳效率。

设备管理的功能是：提供和进程管理系统的接口；进行设备分配；实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作；进行缓冲区管理。

2.数据传送控制方式有哪几种?试比较它们各自的优缺点。

答：数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种。

程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。

它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。

它的缺点是CPU和外围设备只能串行工作；设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。

中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。

它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。

它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较小，如果中断次数较多，仍然占用了大量CPU时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。

DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。

它的优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断处理之外，不需要CPU的频繁干涉。

它的缺点是在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。

通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。

通道是一个独立与CPU的专管输入/输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。

一、概述C语言作为一种高效的编程语言，被广泛应用于数据传输领域。

在数据传输过程中，如何保证数据的高效传输并且不丢包是一项重要的技术挑战。

本文将介绍一些在C语言中实现数据高效传输不丢包的方法。

二、数据传输的挑战1. 数据丢包在数据传输过程中，由于网络传输的不稳定性，数据包可能会丢失，导致接收端无法完整地接收所传输的数据。

2. 数据传输效率另数据传输的效率也是一个重要的考量指标。

高效的数据传输可以节约网络带宽和传输时间，提高数据传输的速度和稳定性。

三、C语言中数据高效传输不丢包的方法1. 使用校验和在数据包的头部添加一个校验和的字段，用于校验数据包的完整性。

接收端在接收到数据包后，通过对数据包进行校验和的计算，可以判断数据包是否完整传输。

2. 使用序列号在数据包的头部添加一个序列号的字段，用于标识数据包的顺序。

接收端可以通过接收到的数据包的序列号来判断是否有丢包的情况发生，并可以请求重传丢失的数据包。

3. 使用滑动窗口滑动窗口是一种流行的数据传输控制方法，它可以有效地管理发送和接收数据包的流量。

在C语言中，可以通过实现滑动窗口来控制数据包的传输速度，从而提高传输效率并减少丢包的可能性。

4. 超时重传在数据传输过程中，可以设定一个超时时间，当超过这个时间还没有收到确认信息时，就认为数据包丢失，并触发重传机制。

这种方法可以有效地避免因为网络问题导致的数据包丢失情况。

5. 使用分段和重组对于大数据的传输，可以将数据分成多个小的数据包进行传输，接收端再将这些小的数据包重组成完整的数据。

这种方法可以减小数据包丢失的可能性，并且提高数据的传输效率。

6. 增加冗余数据在数据包中增加一些冗余数据，例如采用纠错码的方式，在接收端可以对接收到的数据包进行纠错，从而提高数据的可靠性和完整性。

四、总结在C语言中实现数据高效传输不丢包的方法有很多种，比如使用校验和、序列号、滑动窗口、超时重传等。

通过选择合适的方法，可以在数据传输过程中保证数据的高效传输并且不丢包，从而提高网络传输的稳定性和可靠性。

主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种：无条件传送查询式传送中断方式传送直接存储器存取(DMA, Direct Memory Access)6.3.1 无条件传送方式适用于总是处于准备好状态的外设以下外设可采用无条件传送方式：开关发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等)继电器步进电机优点：软件及接口硬件简单缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄6.3.2 查询方式传送适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。

CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态——“你准备好没有？”对外设的要求：应提供设备状态信息对接口的要求：需要提供状态端口优点：软件比较简单缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢6.3.3 中断方式传送CPU无需循环查询外设状态，而是外部设备在需要进行数据传送时才中断CPU正在进行的工作，让CPU来为其服务。

即CPU在没有外设请求时可以去做更重要的事情，有请求时才去传输数据，从而大大提高了CPU的利用率。

优点：CPU效率高，实时性好，速度快。

缺点：程序编制较为复杂。

6.3.4 DMA传输前面三种I/O方式都需要CPU作为中介：外设CPU 内存两个含义：1）软件：外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完成的（PIO方式）；2）硬件：I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由CPU发出的（总线由CPU控制）。

缺点：程序的执行速度限定了传送的最大速度（约为几十KB/秒）—解决：DMA传输DMA传输:外设内存外设直接与存储器进行数据交换，CPU不再担当数据传输的中介者；总线由DMA控制器（DMAC）进行控制（CPU要放弃总线控制权），内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。

优点：数据传输由DMA硬件来控制，数据直接在内存和外设之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/秒）。

互联网数据传输的安全控制随着互联网的快速发展，数据传输已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

然而，互联网的便捷性和开放性也给数据传输带来了巨大的安全隐患。

在这个信息时代，保障互联网数据传输的安全性成为了一项重要的任务。

本文将探讨互联网数据传输的安全控制措施，以及现有技术的应用和未来的发展趋势。

一、加密技术的应用加密技术是保障数据传输安全的重要手段之一。

通过对数据进行加密，可以有效地防止被未经授权的人窃取或篡改。

目前，最常见的加密技术是对称加密和非对称加密。

对称加密是指发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密。

这种加密方式的优点是速度快，但缺点是密钥的传输和管理比较困难。

为了解决这个问题，非对称加密技术应运而生。

非对称加密使用了一对密钥，即公钥和私钥。

发送方使用接收方的公钥进行加密，接收方使用私钥进行解密。

这种方式解决了密钥的传输问题，但速度较慢。

除了对称加密和非对称加密，还有一种加密技术叫做哈希算法。

哈希算法是将数据通过特定的算法转化为固定长度的字符串，即哈希值。

不同的数据会产生不同的哈希值，而相同的数据始终会产生相同的哈希值。

哈希算法的应用可以有效地验证数据的完整性，防止数据在传输过程中被篡改。

二、访问控制的实施除了加密技术，访问控制也是保障互联网数据传输安全的重要手段之一。

访问控制是指通过控制用户对系统资源的访问权限，来保护数据的安全性。

在互联网数据传输中，常用的访问控制方式有身份验证和权限控制。

身份验证是通过验证用户的身份信息来确认用户的真实性。

常见的身份验证方式包括用户名和密码、指纹识别、人脸识别等。

权限控制是根据用户的身份和权限级别来限制用户对系统资源的访问权限。

通过合理的权限控制，可以防止未经授权的用户访问敏感数据，保护数据的安全。

三、网络安全设备的应用除了加密技术和访问控制，网络安全设备也是保障互联网数据传输安全的重要手段之一。

网络安全设备包括防火墙、入侵检测系统、安全网关等。

防火墙是一种位于网络边界的设备，用于监控和控制网络流量。

数据传输控制方式教案教案：数据传输控制方式一、教学目标：1. 了解数据传输控制方式的概念和作用。

2. 掌握主要的数据传输控制方式及其特点。

3. 理解数据传输控制方式在网络通信中的应用。

二、教学内容：1. 数据传输控制方式的定义和意义a. 定义：数据传输控制方式指的是在网络通信中控制数据传输的方式和方法。

b. 意义：数据传输控制方式能提高数据传输的效率和安全性。

2. 主要的数据传输控制方式a. 停止等待协议特点：发送方发送完一帧数据后，会停止发送并等待确认信息才能发送下一帧数据。

b. 回退N帧协议特点：发送方在接收到错误确认信息时会回退至前面N帧并重新发送。

c. 选择重传协议特点：发送方可以连续发送多个帧，而不必等待确认信息，接收方只需选择性地请求重传错误帧。

d. 流量控制特点：通过控制发送方发送数据的速率来保证接收方的数据处理能力。

3. 数据传输控制方式的应用a. 个人计算机与服务器之间的数据传输b. 移动通信网络中的数据传输c. 云计算中的数据传输三、教学过程：1. 导入新知识：通过问题引导学生思考数据传输控制方式的定义和作用。

2. 讲解主要的数据传输控制方式及其特点，让学生了解不同方式的适用场景和效果。

3. 分组合作：将学生分成小组，要求每个小组都选择一种数据传输控制方式进行深入研究，并准备小组报告。

4. 小组报告及讨论：每个小组轮流进行报告，其他小组进行提问和讨论。

5. 案例分析：以实际应用场景为例，让学生思考如何选择合适的数据传输控制方式进行优化。

6. 总结归纳：总结数据传输控制方式的要点和作用。

7. 拓展延伸：引导学生思考其他可能的数据传输控制方式并探讨其实际应用。

四、教学评价：1. 学生小组报告内容的准确性和全面性。

2. 学生在讨论环节的参与度和质量。

3. 学生对数据传输控制方式的理解和运用能力的表现。

五、课堂延伸：1. 给学生布置相关阅读资料，鼓励他们深入研究和探索数据传输控制方式的最新发展。

第六章1．CPU与外设之间的数据传输控制方式有哪几种？何谓程序控制方式？它有哪两种基本方式？请分别用流程图的形式描述出来。

2．试从程序转移的角度比较中断控制与子程序调用这两种处理过程，它们有哪些根本区别？又有哪些相似之处？3．用查询式将DATA开始的存贮区的100个字节数据在FCH端口输出，完成程序，状态端口地址为：FFH。

4．什么是接口？什么是端口？在8086/8088微机系统中，CPU是如何实现端口寻址的？5．简述链式中断优先级排队电路的工作过程？6．中断处理的主要步骤有哪些？试说明每一步的主要动作。

7．何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？8086/8088CPU系统中，NMI与INTR 哪个优先级高？8．试结合8086/8088的INTR中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处理方法。

9．在中断响应总线周期中，第一个脉冲向外部电路说明什么？第二个脉冲呢？10．中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是84H和FAH，它们的中断向量应放在中断向量表的什么位置？11.试说明8259A芯片的可编程序性？8259A芯片的编程有哪两种类型？12.8259A芯片是如何实现对8级中断进行管理的？又是如何级联实现对64级中断管理的？13.在8259A级联工作的情况下，主片的CAS0～CAS2与从片的CAS0～CAS2的作用有何不同？14.试结合8086/8088的INTR中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处理方法。

15．在采用8259A作为中断控制器的系统中，由IRi输入的外部中断请求，能够获得CPU响应的基本条件是什么？16．中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是84H和FAH，它们的中断向量应放在中断向量表的什么位置？17.如果8259A按如下配置则ICW1的值为多少？不需要ICW4，单片以及边缘触发。

如要求产生的中断类型码在70H~77H之间，则ICW2的值是多少？18．如果8259A用在80386DX系统中，用一般的EOI，缓冲模式主片，特殊全嵌套方式，则ICW4的值是什么？19．如果OCW2等于67H，则允许何种优先级策略？为什么？20．某系统有五个中断源，它们分别从中断控制器8259A的IR0~IR4以脉冲方式引入如系统，中断类型码分别为48H~4CH，中断入口的偏移地址分别为2500H，4080H，4C05H，5540H 和6FFFH，段地址均是2000H，允许它们以全嵌套方式工作，请编写相应的初始化程序，使CPU响应任一级中断时，都能进入各自的中断服务子程序。

主题：主机与外围设备之间信息传送的控制方式一、介绍主机与外围设备之间的信息传送控制方式是指在计算机系统中，主机与外围设备之间进行数据传输时所采用的控制方法。

这种控制方式的选择对于计算机系统的性能、稳定性和安全性具有重要影响。

本文将就主机与外围设备之间信息传送的控制方式进行深入探讨，并分析其对计算机系统的影响。

二、控制方式的分类在计算机系统中，主机与外围设备之间的信息传送控制方式可以分为以下几种类型：1. 程序控制方式程序控制方式是指主机通过执行特定的程序来控制外围设备进行数据传输。

这种方式需要主机不断地发送控制指令，进行数据传送的过程完全由主机控制。

程序控制方式具有灵活性高、适用范围广的特点，但同时也存在着主机负担重、效率低下的缺点。

2. 中断控制方式中断控制方式是指外围设备在完成数据传送或发生特定事件时向主机发出中断请求，主机收到中断请求后立即停止当前执行任务，转而处理外围设备的请求。

中断控制方式能够有效降低主机的负担，提高系统的并发性能，但也存在着中断处理时间长、容易引发竞争和死锁的缺点。

3. DMA控制方式DMA（Direct Memory Access）控制方式是指外围设备通过DMA 控制器直接访问主机内存进行数据传送，而无需主机的干预。

这种方式能够显著提高数据传输的速度和效率，降低主机的负担，但需要额外的硬件支持，并且对系统的安全性和稳定性有一定的影响。

三、控制方式的选择与影响选择适合的主机与外围设备之间信息传送的控制方式对于系统的整体性能、稳定性和安全性具有重要的影响。

根据具体的应用场景和性能需求，可以综合考虑以下几个方面进行选择：1. 数据传输的频率和数量如果数据传输的频率和数量较大，可以考虑采用DMA控制方式来提高传输效率，降低主机的负担。

如果数据传输的频率和数量较小，可以考虑采用程序控制方式来实现灵活的控制。

2. 系统的稳定性和安全性要求如果系统对稳定性和安全性要求较高，可以考虑采用中断控制方式来避免主机过载和提高系统的响应速度。

输入输出数据传送控制方式一、判断题1．所有的数据传送方式都必须由CPU控制实现。

答：错误。

2．屏蔽所有的中断源，即为关中断。

答：错误。

3．一旦中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转去受理中断请求。

答：错误。

4．CPU响应中断时，暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序。

答：正确。

5．中断方式一般适合于随机出现的服务。

答：正确。

6．DMA设备的中断级别比其他外设高，否则可能引起数据丢失。

答：正确。

7．CPU在响应中断后可立即响应更高优先级的中断请求（不考虑中断优先级的动态分配）。

答：错误。

8．DMA控制器和CPU可同时使用总线。

答：错误。

9．DMA是主存与外设之间交换数据的方式，也可用于主存与主存之间的数据交换。

答：错误。

10．为保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，必须进行现场保存操作。

答：正确。

二、选择题1．主机、外设不能并行工作的方式。

A．程序查询方式 B．中断方式 C．通道方式解：答案为A2．在单独（独立）编址下，下面的说法是是对的。

A．一个具体地址只能对应输入输出设备B．一个具体地址只能对应内存单元C．一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应内存单元D．只对应内存单元或只对应I/O设备解：答案为C3．在关中断状态，不可响应的中断是。

A．硬件中断 B．软件中断C．可屏蔽中断 D．不可屏蔽中断解：答案为C4．禁止中断的功能可由来完成。

A．中断触发器 B．中断允许触发器C．中断屏蔽触发器 D．中断禁止触发器解：答案为B5．在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用方式。

A．程序中断控制 B．DMAC．程序直接控制 D．通道方式解：答案为B6．常用于大型计算机的控制方式是。

A．程序中断控制 B．DMAC．程序直接控制 D．通道方式解：答案为D7．有关中断的论述不正确的是。

A．CPU和I/O设备可并行工作，但设备间不可并行工作B．可实现多道程序、分时操作、实时操作C．对硬盘采用中断可能引起数据丢失D．计算机的中断源可来自主机，也可来自外设解：答案为A8．中断系统是由实现的A．仅用硬件 B．仅用软件C．软、硬件结合 D．以上都不对解：答案为D9．DMA数据的传送是以为单位进行的。