第2题:
I/O设备和主机交换信息时,共有哪几种控制方式?简述它们的特点?
答:I/O 设备与主机交换信息时,共有 5 种控制方式:程序查询方式、程序中断方式、直接存储器存取方式(DMA)、I/O 通道方式、I/O 处理机方式。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 V/O 是否准备好,若设备准备就绪,CPU 便转入处理 V/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 V/O准备就绪为止,可见这种方式 CPU 效率很低;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 在适当的时候响应 I/O 的中断请求,暂停现行程序为 V/O 服务。这种方式消除了“踏步”现象,提高了 CPU 的效率;直接存储器存取方式(DMA):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 不直接参与 I/O 和主存间的信息交换,只是把外部总线的使用权暂时交给 DMA,仍然可以完成自身内部操作,故不必中断现行程序,只需暂停一个存取周期访存,CPU 的效率更高;V/O 通道方式:通道是一个具有特殊功能的处理器,CPU 把部分权利下放给通道,由它实现对外围设备的同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的;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了 I/O 处理机,其实质是多机系统,因而效率有更大提高。