应用篇-输入输出程序设计

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有时系统中同时有几个设备要求输入/出数据，那么对 每个设备都要编写一段执行输入/出数据的程序，然后 轮流查询这些设备的准备位，当某一设备准备好允许 输入/出数据时，就调用这个设备的I/O程序完成数据 传输，否则依次查询下一个设备是否准备好
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例如：CUP要从3个设备轮流输入数据。PROC1，PROC2， PROC3分别是设备1，2，3的数据输入程序，它们的状态 寄存器端口地址分别用STA1，STA2，STA3表示，这三个 状态寄存器的第5位是输入准备位。
out dx, al
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使用I/O指令对端口地址进行直接的输入，比调用DOS功 能或BIOS例行程序更能提高数据的传送速度和吞吐量， 但同时也要求程序员对计算机的硬件结构有一定的了解， 其程序对硬件的依赖性也大，因此，对于一般的程序设 计，我们还是尽可能使用DOS或BIOS功能调用（它们也 是用IN，OUT指令与外设交换信息的）
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关于INS 8250串行通讯口I/O的例子。 数据寄存器的端口地址是03F8H 状态寄存器的端口地址是03FDH，其中0位是输入数 据准备位，5位是输出数据准备位。
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COM_IN COM_IN1:
COM_IN
PROC PUSH MOV IN TEST JE MOV IN RET ENDP
FAR DX DX, 03FDH AL, DX AL, 01 COM_IN1 DX, 03F8H AL, DX
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I/O指令：
程序直接控制I/O方式，所用的指令是IN和OUT利用寄存 器AL或AX来完成任务。 IN AL，PORT； （AL） （PORT） IN AX，PORT； （AX） （PORT+1，PORT） IN AL，DX； （AL） （（DX）） IN AX，DX； （AX） （（DX）+1，（DX））
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注意： ① 查询方式，规定了个设备的优先级： ② 查询过程中，浪费了CPU原本可执行大量指令的时间
第七章 应用篇-输入输出程序设计
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在微机系统中，外设是以实现人机交互间通讯为目的 的一些机电设备；计算机系统通过硬件接口以及I/O控 制程序对外设进行控制，使其能协调、有效地完成输 入/输出工作。故在对外设的控制过程中，主机不可避 免地，要对设备接口进行联络和控制。因此能直接控 制硬件的汇编语言就成了编写高性能I/O程序最有效的 程序设计语言。本章将以一些常用的I/O设备为例，着 重讨论I/O程序设计的几种方法。
①DMA控制器向CPU发出HOLD信号请求使用总线； ②CPU发出响应信号HLDA给DMA控制器，并让出总线， DMA获得总线控制权； ③传输数据的存储器地址（在地址寄存器中）—通过 地址总线发出；
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④传输的数据字节，通过数据总线传送； ⑤地址寄存器增1，字节计数器减1； ⑥如字节计数器非0=>转向③； ⑦DMA控制器撤消总线请求信号HOLD，传送结束。
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③DMA方式(直接存储器存取方式)：
主要由硬件DMA控制器实现其传送功能。
DMA控制器
存储器
I/O设备
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DMA控制器接口一般包括四种寄存器：状态控制、数据 寄存器、地址寄存器和字节计数器。 这些寄存器能在信息传送之前进行初始化，每个字节 传送后，地址寄存器增1，字节计数器减1。
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DMA方式的步骤如下：
INPUT：
IN TEST JZ CALL
AL，STAT1 AL，20H DEV2 FAR PTR PROC1
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DEV2： DEV3： NO-INPUT：
IN TEXT JZ CALL IN TEST JZ CALL JMP
AL， STAT2 AL， 20H DEV3 FAR PTR PROC2 AL， STAT3 AL， 20H NO-INPUT FAR PTR PROC3 INPUT
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OUT PORT，AL； （PORT）
（AL）
OUT PORT，AX； （PORT+1，PORT） （AL）
OUT DX，AL； （（DX））
（AL）
OUT DX，AX； （（DX）+1，（DX）） （AL）
如果端口地址是八位的，可采用直接寻址方式。 例： out 21h, al 如果端口地址是十六位的，则需采用间接寻址方式。 例： mov dx, 378h
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I/O接口都有 ①状态寄存器 — 保存设备和接口的状态信息供CPU 对外设进行测试； ②数据寄存器 — 用作数据缓冲； ③命令寄存器 — 保存CPU发出的命令以控制接口和 设备。
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每一个寄存器都分配有一个称为I/O端口的地址编码。 IBM PC机的I/O空间允许设置64K个8位端口（65535） 或32K（37768）个16位端口。 对不同型号的计算机及其接口，I/O端口的编码有时 不完全相同。
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每种输入/输出设备都要通过一个硬件接口或控制器 和CPU相连：软盘←→软盘控制器←→CPU，终端显示 器数据接口CPU。
这些接口和控制器都能支持输入/输出指令IN，OUT与 外设交换信息-----包括控制、状态和数据三种不同 性质的信息，它们必须按不同的端口地址分别传送。
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不同的I/O设备要求传送的数据类型也是不同的。如：终 端显示器交换的数据必须是ASCII码。
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COM_OUT PROC FAR
PUSH DX
PUSH AX
MOV DX, 03FDH
COM_OUT: IN AL, DX
TEST AL, 20H
JE COM_OUT
POP AX
MOV DX, 03F8H
OUT DX, AL
POP DX
RET
COM_OUT
ENDP
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注意：用TEST 指令对状态寄存器进行反复的测试查询等 待，在依据状态是否满足要求来确定是否进行数据的传送 查询方式（或等待方式）：CPU对外设的状态不断检查直 到达到要求，再作数据的传送，当外设还未准备好以前， CUP就要等待，不能做别的操作
控制信息：输出到I/O接口，告诉接口和设备要做什么工 作。 状态信息：从接口输入，表示I/O设备当前的状态 数据信息：I/O设备和CPU真正要交换的信息。
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IBM PC具有一系列简单而又灵活的输入/输出方式： ①用IN，OUT指令直接在端口级上处理输入/输出的程序 直接控制I/O的方式； ②中断的传送方式：