计算机组成原理：查询方式及程序流程

查询方式是CPU通过程序来实现与外设的数据传送。前面已经叙述查询方式的核心问题是每时每刻都在不断地查询I/O设备是否准备就绪（输入时，数据缓冲寄存器“满”吗？输出时，数据缓冲寄存器“空”吗？）？否，即没有准备就绪，继续查询；是，即准备就绪了，开始传送数据，如图7-3所示。

图7-3　查询方式

查询程序中应该有如下三条指令。

①测试指令。测试指令测试状态寄存器中对应数据缓冲寄存器“满”或对应数据缓冲寄存器“空”的标志位是1还是0。

②转移指令。若I/O设备未准备就绪，则转至测试指令，继续测试I/O设备的状态；若I/O设备准备就绪，则执行传送指令。

③传送指令。I/O设备的输入或输出指令。

例如

IN　AL，DATA-PORT

OUT　DATA-PORT，AL

完成CPU中的通用寄存器AL和I/O接口中的数据缓冲寄存器DATA-PORT之间的数据传送，参见总线接口。(www.xing528.com)

下面以输入过程为例，给出查询方式的程序流程图，如图7-4所示。

图7-4　查询方式的程序流程图（以输入过程为例）

①由于传送的往往是一批数据，因此需要设置计数器的初值（用来计数已经交换了多少个数据）和欲传送数据在内存缓冲区的首地址。

②CPU启动I/O设备。例如，通过状态寄存器的启动标志位置1来启动I/O设备。

③CPU执行测试指令和转移指令。若数据缓冲寄存器“满”标志位是0，表示数据没有准备好，则继续测试，直到数据缓冲寄存器“满”标志位是1为止。若数据缓冲寄存器“满”标志位是1，表示数据已经准备好，则传送一个数据。

④CPU执行传送指令。CPU把数据缓冲寄存器中的数据输入到CPU中的寄存器，同时把状态寄存器中的数据缓冲寄存器“满”的标志位置0，通知I/O设备准备下一个数据。

⑤修改内存地址和计数器的值。

⑥根据计数器的值，判断是否一批数据传送完毕？若没有完成，转到第三步，继续传送下一个数据；若完成，传送完毕结束。