Ποια είναι η σχέση μεταξύ συσκευών εξόδου CPU και εισόδου;

Οι συσκευές CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας) και οι συσκευές εισόδου/εξόδου (I/O) έχουν μια κρίσιμη, αλλά έμμεση σχέση. Η CPU είναι ο "εγκέφαλος" του υπολογιστή, υπεύθυνος για τις οδηγίες επεξεργασίας και την εκτέλεση υπολογισμών. Οι συσκευές I/O είναι τα μέσα με τα οποία ο υπολογιστής αλληλεπιδρά με τον έξω κόσμο. Η σχέση έχει ως εξής:

* Η CPU κατευθύνει τις λειτουργίες I/O: Η CPU δεν αλληλεπιδρά άμεσα με συσκευές I/O. Αντ 'αυτού, στέλνει εντολές (μέσω λογισμικού) σε εξειδικευμένα εξαρτήματα υλικού (όπως ελεγκτές ή οδηγούς) που διαχειρίζονται τις συσκευές I/O. Για παράδειγμα, όταν πληκτρολογείτε σε ένα πληκτρολόγιο (μια συσκευή εισόδου), η CPU δεν διαβάζει άμεσα τις πληκτρολογήσεις. Ο ελεγκτής πληκτρολογίου χειρίζεται αυτό, στέλνοντας τις πληροφορίες στη CPU όταν είναι έτοιμη.

* Οι συσκευές I/O παρέχουν δεδομένα στη CPU: Οι συσκευές εισόδου (πληκτρολόγιο, ποντίκι, σαρωτής κ.λπ.) τροφοδοτούν δεδομένα στο σύστημα υπολογιστών. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια υποβάλλονται σε επεξεργασία από την CPU. Οι συσκευές εξόδου (παρακολούθηση, εκτυπωτής, ηχεία κ.λπ.) λαμβάνουν δεδομένα από την CPU για εμφάνιση, εκτύπωση ή αναπαραγωγή.

* Διακοπές: Οι συσκευές I/O διακόπτουν συχνά την CPU όταν έχουν έτοιμες ή χρειάζονται προσοχή. Αυτό επιτρέπει τον αποτελεσματικό χειρισμό ασύγχρονων γεγονότων (γεγονότα που συμβαίνουν σε απρόβλεπτες χρονικές στιγμές). Για παράδειγμα, ο σκληρός δίσκος μπορεί να διακόψει την CPU για να σηματοδοτήσει ότι έχει τελειώσει την ανάγνωση ενός αρχείου.

* DMA (άμεση πρόσβαση μνήμης): Για συσκευές υψηλής ταχύτητας I/O, η DMA επιτρέπει τη μεταφορά δεδομένων απευθείας μεταξύ της συσκευής I/O και της μνήμης, παρακάμπτοντας την CPU. Αυτό απελευθερώνει την CPU για άλλα καθήκοντα και βελτιώνει την απόδοση. Ωστόσο, η CPU εξακολουθεί να ξεκινά τη μεταφορά DMA.

Στην ουσία, η CPU είναι ο ενορχηστρωτής. Διαχειρίζεται τη ροή δεδομένων προς και από συσκευές I/O, αλλά βασίζεται σε άλλα εξαρτήματα υλικού για να χειριστεί πραγματικά τη φυσική αλληλεπίδραση. Η σχέση είναι μια ανταλλαγή ελέγχου και δεδομένων, όχι άμεση φυσική σύνδεση.