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简答题I/O与主机交换信息有哪几种控制方式?各有何特点?
  • (1)程序查询方式。其特点是主机与I/O串行工作。CPU启动I/O后,时刻查询I/O是否准备好,若设备准备就绪,CPU便转入处理I/O与主机间传送信息的程序;若设备未做好准备,则CPU反复查询,“踏步”等待直到I/O准备就绪为止。可见这种方式CPU效率很低
    (2)程序中断方式。其特点是主机与I/O并行工作。CPU启动I/O后,不必时刻查询I/O是否准备好,而是继续执行程序,当I/O准备就绪时。向CPU发中断请求信号,CPU在适当时候响应I/O的中断请求,暂停现行程序为I/O服务。这种方式消除了“踏步”现象,提高了CPU效率
    (3)DMA方式。其特点是主机与I/O并行工作,主存和I/O之间有一条直接数据通路。CPU启动I/O后,不必查询I/O是否准备好,当I/O准备就绪后,发出DMA请求,此时CPU不参与I/O和主存间的信息交换,只是把外部总线(地址线、数据线以及有关的控制线)的使用权暂时赋予DMA,仍然可以完成自身内部的操作(如加法、位移等),故不必中断现行程序,只需暂停一个存取周期访存(即周期挪用),CPU的效率高
    (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外围设备与主存之间的数据交换,大大提高了CPU的效率,但它是以花费更多的硬件为代价。
    (5)I/O处理机方式。它是通道方式的进一步发展,CPU将I/O操作及外围设备的管理权全部交给I/O处理机,其实质是多机系统,因而效率有更大提高
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