系统效率低。程序查询
方式是主机与外设间进行信息交茄没换的最简单方式,程序查询io方式的主要缺点是系统效率低,程序查询方式的核心问题在于需要不断地查逗激询I/O
设备是否准备就绪。程序查询方式是一种程序直接控制方式,是早期计算机中使用的一种山纳袜最简单的输入输出方式。共有四种I/O控制方式。1、程序I/O方式 适用于:早期计算机无中断机构,处理机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式。2、中断驱动I/O控制方式 适用于:适用于有中断机构的计算机系统中。3、直接存储器访间(DMA)I/O控制方式 适用于:具有DMA控制器的计算机系统中。4、I/O通道控制方式 适用于:具有通道程序的计算机系统中。扩展资料:常见的I/O控制方式:1、程序直接访问方式跟循环检测IO方式,是最古老的方式。CPU和IO串行,每读一个字节(或字),CPU都需要不断检测状态寄存器的busy标志,当busy=1时,表示IO还没完成;当busy=0时,表示IO完成。此时读取一个字的过程才结束,接着读取下一个字。2、中断控制方式:循环检测先进些,IO设备和CPU可以并行工作,只有在开始IO和结束IO时,才需要CPU。但每次只能读取一个字。3、DMA方式:Direct Memory Access,直接存储器访问,比中断先进的地方是每次可以读取一个块,而不是一个字。4、通道方式:比DMA先进的地方是,每次可以处理多个块,而不只是一个块。分类依据:现代计算机系统中总是配备有各种外部设备,他们都在CPU控制下进行工作。CPU对外部设备的控制方式主要有以下四种。1、程序I/O方式 程序查询方式也称为程序轮询方式,该方式采用用户程序直接控制主机与外部设备之间输入/输出 *** 作。CPU必须不停地循环测试I/O设备的状态端口,当发现设备处于准备好(Ready)状态时,CPU就可以与I/O设备进行数据存取 *** 作。这种方式下的CPU与I/O设备是串行工作的,输入/输出一般以字节或字为单位进行。这个方式频繁地测试I/O设备,I/O设备的速度相对来说又很慢,极大地降低了CPU的处理效率,并且仅仅依靠测试设备状态位来进行数据传送,不能及时发现传输中的硬件错误。但是这种方式的过程很简单,易理解,并且不需要额外硬件。2、中断驱动I/O控制方式 当I/O设备结束(完成、特殊或异常)时,就会向CPU发出中断请求信号,CPU收到信号就可以采取相应措施。当某个进程要启动某个设备时,CPU就向相应的设备控制器发出一条设备I/O启动指令,然后CPU又返回做原来的工作。CPU与I/O设备可以并行工作,与程序查询方式相比,大大提高了CPU的利用率。但是在中断方式下,同程序查询方式一样,也是以字节棚塌敬或字为单位进行。但是该方法大大降低了CPU的效率,因为当中断发生的非常频繁的时候,系统需要进行频繁的中断源识别、保护现场、中断处理、恢复现场。这种方法对于以“块”为存取单位的块设备,效率是低下的。3、直接存储器访间(DMA)I/O控制方式 DMA方式也称为直接
主存存取方式,其思想是:允许主存储器和I/O设备之间通过“DMA控制器(DMAC)”直接进行批量数据交换,除了在数衫羡据传输开始和结束时,整个过程无须CPU的干预。每传输一个“块”数据只需要占用一个主存周期。DMA方式下,一个完整的数据传输过程:1)DMA初始化 当进程需要I/O设备进行数据输入输出时,CPU对DMA控制器初始化,并向I/O端口发出 *** 作命令,提供准备传输的数据起始地址,需要传送的数据长度等信息送入到DMA控制器中的主存地址寄存器和传送字节计数器中。2)DMA传输 DMA控制器获得总线控制权后,进行输出读写命令,直接控制主存与I/O设备之间的传输。在DMA控制器的控制下,数据传输过程中不需要CPU的参与。3)DMA结束 当完成本次数据传输后,DMA控制器释放总线控制权,并向I/O设备端口发出结束信号。4、I/O通道控制方式 通道(Channel)也称为外围设备处理器、输入输出处理机,是相对于CPU而言的。是一个处理器。也能执行指令和由指令的程序,只不过通道执链慎行的指令是与外部设备相关的指令。是一种实现主存与I/O设备进行直接数据交换的控制方式,与DMA控制方式相比,通道所需要的CPU控制更少,一个通道可以控制多个设备,并且能够一次进行多个不连续的数据块的存取交换,从而大大提高了计算机系统效率。参考资料:搜狗百科-I/O 控制方式(1)程序查询方式。其特点是主机与I/O串行工作。cpu不断轮询io,等io有效时将io和主存之间进行数据交换。
(2)程序中断方式。其特点是主机与I/O并行工作。等io有效时中断通知cpu完成io和主存的数据交洞信换。
(3)DMA方式。其特点是主机与I/O并行工作,通过配置dma把io的数据发送到主存去。
(4)通道方式。通道是一个具有特殊功能的处理器,CPU把部分权力下放给通道,由它实现对外围设备的统一管理和盯态外围设凯颤源备与主存之间的数据交换,大大提高了CPU的效率
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