输入输出设备IO设备与主机信息传送的控制方式

Posted 2021-05-18 AlwaysBlue

IO设备与主机信息传送的控制方式

1.程序查询方式（串行方式）

流程图：

最关键的部分在于CPU读取IO状态，如果IO设备状态为未准备就绪，CPU就将反复读状态，直到IO准备就绪。

由于IO设备的速度远远低于CPU速度，采用这种方式会导致CPU效率很低。

 

 

2.程序中断方式

IO设备准备数据的过程中，CPU不查询IO设备状态；当IO设备准备好后，CPU中断服务程序（保护现场）进行数据传输，数据传输往后返回原来的中断的程序（恢复现场）

这样的控制方式避免了踏步等待现象。 

         

 

 

3.DMA方式 

• 主存和 I/O 之间有一条直接数据通道：前两种方式数据在主存和IO传输都需要CPU作为中间媒介，DMA方式避开了CPU
• 不中断现行程序
• 周期挪用（周期窃取）：这个窃取指的是，在传输周期内，CPU无总线控制权，但可以执行预存的指令
• CPU 和 I/O 并行工作

 

 

 

三种方式传输方式的比较

1.程序查询方式

 

 

2.程序中断方式 

 

 

3.DMA方式 

 

 

总结：

程序中断方式比程序查询方式进步的一点在于，避开了IO设备的数据准备阶段，但仍然需要CPU参与IO设备与内存的数据传输

DMA方式由于主存和IO设备之间存在一条数据传输通道，将CPU从数据传输中解放出来，使得CPU和IO能并行工作。