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主观题:h817.简单比较一下各种I/O控制方式的优缺点。

Luz3年前 (2022-11-23)Eng611
简单比较一下各种I/O控制方式的优缺点。







answer:解:
I/O控制方式有四种,即程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制方式。它们各自的优缺点叙述如下:
1.程序直接控制方式。优点是控制简单,不需要很多硬件支持。但CPU和外设之间只能串行工作,且CPU的大部分时间处于循环测试状态,这使得CPU的利用率大大降低;CPU在一段时间内只能和一台外设交换数据信息,从而不能实现设备之间的并行工作;由于程序直接控制方式依靠测试设备状态标志来控制数据传送,因此无法发现和处理因设备或其它硬件所产生的错误。所以,程序直接控制方式只适用于那些CPU执行速度较慢且外设较少的系统。(3分)
2.中断控制方式。优点是能实现CPU与设备、设备与设备间的并行操作,CPU的利用率较程序直接控制方式大大提高。但I/O控制器的数据缓冲寄存器通常较小,且数据缓冲寄存器装满数据后将会发出中断,因此一次数据传送过程中中断次数较多,耗去了大量CPU时间;如果系统中配置的外设数目较多,且都以中断方式进行控制,则将耗去大量CPU时间或因CPU来不及处理而造成数据丢失。(2分)
3.DMA方式。与中断方式相比,DMA方式的优点是在一批数据传送完成后中断CPU,从而大大减少了CPU进行中断处理的次数,并且DMA方式下的数据传送是在DMA控制器控制下完成的,在数据传输过程中无需CPU干预。但DMA方式仍有一定的局限,如对外设的管理和某些操作仍由CPU控制,且多个DMA控制器的使用也不经济。(2分)
4.通道控制方式。通道是一个专管输入/输出控制的处理机。在通道控制方式下,CPU只需发出I/O指令,通道就能完成相应的I/O操作,并在操作结束时向CPU发出中断信号。由此可见,CPU仅在I/O操作开始和结束时花极短的时间处理与I/O操作有关的事宜,其余时间都与通道并行工作,此外一个通道还能控制多台外设。但是,通道价格较高,从经济的角度出发不宜过多使用。(3分)

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