Die CPU (Central Processing Unit) und die Eingangs-/Ausgangsgeräte (E/A) haben eine entscheidende, aber indirekte Beziehung. Die CPU ist das "Gehirn" des Computers, der für die Verarbeitung von Anweisungen und Berechnungen verantwortlich ist. E/A -Geräte sind die Mittel, mit denen der Computer mit der Außenwelt interagiert. Die Beziehung ist wie folgt:
* Die CPU leitet E/A -Operationen: Die CPU interagiert nicht direkt mit E/A -Geräten. Stattdessen sendet es Befehle (über Software) an spezielle Hardwarekomponenten (wie Controller oder Treiber), die die E/A -Geräte verwalten. Wenn Sie beispielsweise eine Tastatur (ein Eingabegerät) eingeben, liest die CPU die Tastenanschläge nicht direkt. Der Tastatur -Controller verarbeitet dies und sendet die Informationen an die CPU, wenn sie fertig ist.
* E/A -Geräte geben Daten an die CPU: Eingabegeräte (Tastatur, Maus, Scanner usw.) befördern Daten in das Computersystem. Diese Daten werden dann von der CPU verarbeitet. Ausgabegeräte (Monitor, Drucker, Lautsprecher usw.) empfangen Daten von der CPU zum Anzeigen, Drucken oder Spielen.
* Interrupts: E/A -Geräte unterbrechen die CPU häufig, wenn Daten vorbereitet sind oder Aufmerksamkeit benötigen. Dies ermöglicht eine effiziente Behandlung asynchroner Ereignisse (Ereignisse, die zu unvorhersehbaren Zeiten stattfinden). Zum Beispiel könnte die Festplatte die CPU unterbrechen, um zu signalisieren, dass das Lesen einer Datei fertig ist.
* DMA (direkter Speicherzugriff): Für Hochgeschwindigkeits-E/A-Geräte ermöglicht DMA die Datenübertragung direkt zwischen dem E/A-Gerät und dem Speicher, der die CPU umgeht. Dadurch wird die CPU für andere Aufgaben frei und verbessert die Leistung. Die CPU initiiert jedoch immer noch die DMA -Übertragung.
Im Wesentlichen ist die CPU der Orchestrator. Es verwaltet den Datenfluss nach und nach E/A -Geräten, beruht jedoch auf andere Hardwarekomponenten, um die physische Interaktion tatsächlich zu verarbeiten. Die Beziehung ist ein Kontroll- und Datenaustausch und keine direkte physische Verbindung.
