‘壹’ 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
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的操作任务比较单一,并不很忙的情况
中断控制方式具有随机性,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
(1)为什么程序查询方式效率不高扩展阅读:
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区。像是这样的操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传输过程必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤
‘贰’ 计算机组成原理主机与外部设备之间的数据传送方式有哪些各有什么什么特点
有四种传送方式。分别为程序查询方式,程序中断方式,直接存储器存取方式(DMA),以及以及I/O通道控制方式。
程序查询的特点:控制简单,但外设和主机不能同时工作,系统的效率很低。
程序中断方式特点:不仅允许主机和外设同时工作,而且允许一台主机管多台外设。完成的过程中需要许多辅助的工具,如果中断请求过于频繁,CPU应接不暇,速度慢。
DMA的特点:在主机和外设之间有直接的传送通道,无需经过CPU既保证了CPU的效率,有满足高速外设。
以及I/O通道控制方式的特点:主机,外设,通道可以同时工作。
(2)为什么程序查询方式效率不高扩展阅读
计算机的硬件是指组成计算机的各种物理设备,也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。
主机的组成:
1. 主板:主板就像人的血管以及细胞一样,没有它是运作不开的;
2. CPU:CPU你可以把它当成大脑,因为全部都是由它思考;
3. CPU风扇:这个是为了帮助CPU运行过久产生的热能导致损坏而用的,帮它散热;
4. 内存条:内存条,其实就是你可以当作空间,比如就像一个人一样,在的空间越小,活动起来越不方便,所以内存越大,运作就顺畅;
5. 硬盘:硬盘就是装东西的,数据都是它在管理,没有硬盘,什么都不能操作;
6. 电源:电源就是供电的,因为都是 要安装额定的电流才能保证配件不超过电压,损坏;
7. 机箱:机箱就是拿来装以上配件的 ,装好了才能算完整的电脑主机。
‘叁’ 处理机与外部设备之间有哪几种数据输入输出控制方式
处理机与外部设备之间的数据输入输出控制方式主要有四种:程序查询方式、中断方式、DMA(直接内存访问)方式和I/O通道方式。
一、程序查询方式
这是最早出现的一种数据输入输出控制方式。在这种方式下,处理机通过执行程序查询外部设备状态,并获取或输出数据。当处理机发出数据请求后,若外部设备未准备好,处理机只能等待;反之,若外部设备已准备好,则处理机进行数据传输。这种方式虽然简单,但效率较低。
二、中断方式
中断方式是为了解决程序查询方式的效率问题而诞生的。当外部设备完成数据传输或准备就绪时,会向处理机发送一个中断请求。处理机在接收到中断请求后,会响应中断并暂停当前程序的执行,转而执行特定的中断处理程序,完成数据输入输出的控制。这种方式提高了数据处理的效率,降低了处理机的等待时间。
三、DMA方式
DMA方式是一种更为高效的数据输入输出控制方式。在DMA方式下,外部设备与内存直接交换数据,处理机只需要在数据交换开始和结束时介入控制即可。这种方式大大减少了处理机的参与度,减轻了其负载,使得数据输入输出操作更为迅速。
四、I/O通道方式
I/O通道方式是一种介于处理机和外部设备之间的专用控制单元。它负责数据的输入输出操作,并对外设进行控制。这种方式进一步减轻了处理机的负担,提高了数据输入输出的效率。通过I/O通道,处理机可以并行地执行其他任务,而数据的输入输出操作则由专门的通道来完成。
以上就是处理机与外部设备之间的四种主要数据输入输出控制方式。这些方式随着计算机技术的发展而不断演变,从最初的简单查询方式逐渐发展到更为高效、并行的控制方式。