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打卡

I/O控制方式
I/O控制指的是设备和主机之间的数据传输
流程->cpu干预频率->数据传送的单位->数据的流向->优缺点
1.程序直接控制方式

流程

cpu向I/O控制器发送一条I/O指令，先假如是读操作，控制器就启动外设，外设开始向数据寄存器综合功能传入数据，并且此时状态寄存器为1，表示数据还没有输送完，此时，cpu不断检查状态寄存器是否置0，这个过程叫做轮询，等输送完就将状态寄存器置为0，表示设备已就绪，cpu就将数据寄存器中的数据传入内存中。

cpu干预频率

频繁

数据传送单位

每次读/写一个字

数据的流向

读操作（数据输入）：I/O设备->cpu->内存

写操作（数据输出）：内存->cpu->I/O设备

优点：实现简单

缺点：cpu和I/O设备只能串行工作，因为它要一直检查状态寄存器

2.中断驱动方式

流程

cpu发送I/O命令后，就把不断地判断状态寄存器这个进程给阻塞，等到I/O完成后，控制器会向cpu发送一个中断信号，然后cpu在处理中断信号，进行后续相关操作（要么等忙完再执行，要么立马有空，立即执行）

cpu干预频率

低

数据传送单位

每次读/写一个字

数据的流向

读操作（数据输入）：I/O设备->cpu->内存

写操作（数据输出）：内存->cpu->I/O设备

优点：与上一种方法相比，cpu不需要不停地轮询，cpu和I/O设备并行工作，cpu利用率提升

缺点：频繁的中断处理会消耗较多的cpu时间

3.DMA方式

（Direct Memory Access）直接存储器存取，主要用于块设备地I/O控制

cpu干预率

仅需传送数据块开始和结束才需要cpu干预

数据传送单位

块

数据流向：直接从设备放入内存或从内存放入设备

优点：干预率降低，cpu和I/O设备地并行性得到提升

缺点：cpu每发出一条I/O指令，只能读/写一个或多个连续的数据块

4.通道控制方式

通道：一种硬件，阉割版的cpu，通道可以识别并执行一系列通道指令

流程

cpu给通道发出指令，然后通道监控I/O设备，完成后给cpu发送中断信号，cpu处理中断信号后再执行后续操作

cpu干预率

极低

数据传送单位

每次读写一组数据块

数据的流向

读操作：I/O设备->内存

写操作：内存->I/O设备

优点：cpu、通道、I/O设备可并行工作，资源利用率高

缺点：实现复杂，需要专门的硬件