比较程序查询方式,中断控制方式和DMA等输入输出方式的优缺点

1、程序查询方式：

优点：这种方式控制简单。

缺点：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。

2、中断控制方式

优点：可编程中断控制器8259A可以接收多个外部中断源的中断请求，并进行优先级判断，选中当前优先级最高的中断请求，并将此请求送到CPU的INTR端。当CPU响应中断并进入中断服务程序的处理过程后，中断控制器仍负责对外部中断请求的管理。

缺点：多个外部中断源共享中断资源，必须解决相芹搭隐应的一些问题，例如CPU芯片上只有一个INTR输入端，多个中断源如何与INTR连接、中断矢量如何区别、各中断源的优先级如何判定等。

3、枝裤DMA

优点：控制简单，它适用于数据传输率很高的设备进行成组传送。

缺点：在DMA控制器访问内存阶段，内存的效能没有充分发挥，相当一部分内存工作周期是空闲的。这是因为，外围设备传送两个数据之间的间隔大于内存存储周期，即使高速I/O设备也是如此。

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初嫌厅始化这个传输动作，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，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。

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-中断控制器

参考资料来源：百度百科-DMA

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。

共有两种控制方式:

1,无条件送方式

无条件传送也称为同步程序传送.只有那些一直为数据I/O传送作好准备的外部设备,才能使用无条件传送方式.因为在进行I/O *** 作时,不需要测试外部设备的状态,可以根据需要随时进行数据传送 *** 作.

无条件传送适用于以下两类外部设备的数据输入输出:

(1)具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外部设备.例如:机械开关,指示灯,发光二极管,数码管等.可以认为它们随时为输入输出数据处于"准备好"状态。

(2) 工作速度非常快,足以和CPU同步工作的外部设备.例如数/模转换器DAC,由于DAC是并行工和的,速铅灶梁度很快,因此CPU可以随时向其传送数据,进行数/模转换。

2,程序查询方式

查询方式又称之为有条件传送方式,即数据的传送是有条件的.在I/O *** 作之前,要先检测外设的状态,以了解外设是否已为数据输入输出作好了准备,只有在确认外设已"准备好"的情况下,CPU才能执行数据输入输出 *** 作.通常把以程序方法对外设状态的检测称之为"查询",所以就把这种有条件的传送方式称之为程序查询方式 。

为了实现查询方式的数据输入输出传送,需要接口电路提供外设状态,并以软件方法进行状态测试.因此这是一种软,硬件方法结合的数据传送方式。

程序查询方式,电路简单,查询软件也不复杂,而且通用性强,因此适用于各种外部的设备的数据输入输出传送.但是查询过程对CPU来说毕竟是一个无用的开销,因此查询方式只能槐运适辩乱用于单项作业,规模比较小的计算机系统。

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