程序查询方式、中断方式、DMA方式的优缺点有哪些？

程序查询方式，最简单的I／O方式，数据在CPU和外设之间的传送完全靠计算机程序控制，外设和CPU之间是串行工作，CPU效率低。

DMA方式，完全由硬件执行I／O交换，其主要优点是数据传送速度很高，CPU根本不参加传送 *** 作，而直接在内存和外设之间进行，传送速率仅受内存访问时间的限制。缺点是需要更多的硬件。

中断方式，外设主动提出数据传送要求的I／O方式，CPU在收到这个要求之前，则执行着本身的程序，突出的优点是CPU效率高。缺点是硬件结构相对复杂，服务开销时间较大。

DMA传送方式

DMA传送方式有3种：单元传送方式、块传送方式和on－the－fly传送方式。与外部DMA请求／应答协议不同的是，DMA传送方式定义了每次传送读／写的单元数。

（1）单元传送方式（单字节传送方式）

单元传送方式意味着每个DMA请求对应一对DMA读／写周期，即1个单元读，然后1个单元写。

（2）块传送方式（连续传送方式）

块传送方式意味着在连续4个字的DMA写周期前有连续的4个字的DMA读周期，即4个字突发读，然后4个字突发写，因此传输的数据个数应该是16字节竖茄郑的倍数。

（3）on－the－fly传送方式（请求传送方式）

在on－the－fly传送方式下DMA读／写可以同时进行。DMA应答信号通知外部设备去读或者写。同时，存储纳歼控制器将产生与读／写相关的控制信号给外部存储器。如果外部设备能够支持on－the－fly传送方式，将会使得外设的数据传输速率大大地余颂增加。

I/O接口是一电子电路（以IC芯片或接口板形式出现），其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。

1、程序查询方式

这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。庆孙这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状誉慎链态，工作效率很低。

2、中断处理方式孝庆

在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求。但需要为每个I／O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器（I／O接口芯片）管理I／O设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。

此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换，系统的性能会很低。

3、DMA（直接存储器存取）传送方式

DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高CPU的工作效率。 在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制 权，CPU如果允许，则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU。

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