【分享】Programmed input/output

     Programmed input/output (PIO) 是一种在CPU和【外围设备】之间传输数据的方法，例如网络适配器或ATA存储设备。

     一般来说，PIO是当运行在CPU上的软件通过【指令】访问I【I/O地址空间】向一个设备传输或接收数据时发生的，这与Direct Memory Access传输方式正好相反。 一个已知使用PIO的PC设备用例是【ATA接口】，虽然ATA也可以运行在任何一种DMA模式下。PC上的许多老旧设备也使用PIO，包括遗留的串行端口、遗留的并行端口（non ECP模式）、PS/S键盘和鼠标端口、遗留的MIDI和操纵杆端口、以及陈旧的网络接口。

     PIO接口被分组为不同的模式，对应不同的传输速率，不同模式之间的电信号是相似的 - 差别仅在事务之间的cycle time的减少以实现更高的传输速率。所有的ATA设备支持最慢的模式 - Mode 0。通过访问ATA驱动器的信息寄存器（Mode 0），CPU能够确定设备的最大传输速率并配置ATA控制器以达到最优性能。

     实际上，在DMA出现之前，PIO是唯一可用的方式。PIO模式需要极大的CPU开销来配置数据事务并传输数据。正是由于这种低效性，才出现了DMA接口来增加性能。不过由于实现PIO传输的数字逻辑十分简单，所以一致沿用至今，特别是对传输率要求不高的环境，比如嵌入式系统，或通过FPGA芯片极大降低PIO模式的性能损失。