程序查询方式、中断方式、DMA方式的优缺点有哪些?

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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。

程序查询方式控制简单,但外设和主机不能同时工作,各外设之间也不能同时工作,系统效率很低,因此,仅适用于外设的数目不多,对I/O处理的实时要求不那么高,CPU的 *** 作任务比较单一,并不很忙的情况

中断控制方式具有随机肢芦枝性,不能随意处理问题

DMADMA传输方式无需CPU直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程,通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通路,使CPU的效率大为提高

所以总体来说,DMA的方式比较符合现代输入输出方式的需要

扩展资料

DMA 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由 DMA 控制器来实行和完成

典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存历敏区。像是这样的 *** 作并没有让处理器工作拖延,反而可以被重新排程去处理其他的工作。DMA 传输对于高效能 嵌入式系统算法和网络是很重要的。

在实现DMA传输时,是由DMA控制器直接掌管总线,因此,存在着一个总线控制权转移问题。即DMA传输前,CPU要把总线控制权交给DMA控制器,而在结束DMA传输后,DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU。一个完整的DMA传输过程哗灶必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤

参考资料来源:百度百科-DMA

参考资料来源:百度百科-程序查询方式

参考资料来源:百度百科-中断方式

查询方式是通过执行输入/输出查询程序来完成数据传送的。 工作原理是:当CPU启动外设工作后,不断地读取外设的状态信息进行测试,查询外设是否准备就绪,如外设准备好,则可以进行数据传送;否则,CPU继续读取外设的状态信息喊谨进行查询等待,直到外设准备好。 采用程序查询方式进行数据传送时,实际上在外设准备就绪之前,CPU一直处于等待状态,致郑稿基使CPU的利用率较低。倘若CPU按这种方式与多个外设传送数据时,就需要周期性的依次查询每个外设的状态,浪费的时间就更多,CPU的利用率就更低。因敬拿此,这种方式适合于工作不太繁忙的系统。


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