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(简答题)

CPU与外设交换数据的传送方式可分为哪几种?简要说明它们各自的特点。

正确答案

为了实现CPU与外设之间的数据传送,通常采用以下3种I/O传送方式:程序传送;中断传送;直接存储器存取(DMA)传送。
当计算机工作任务较轻或CPU不太忙时,可以应用程序查询输入输出传送方式,它能较好地协调外设与CPU之间定时的差别;程序与接口电路比较简单。其主要缺点是:CPU必须做程序等待循环,不断测试外设的状态,直至外设为交换数据准备就绪时为止。这种循环等方式很花费时间,大大降低了CPU的运行效率。
对于中断传送方式,外设在处理数据期间,CPU就不必浪费大量时间去查询它们的状态,只待外设处理完毕主动向CPU提出请求(向CPU发中断请求信号),而CPU在每条指令执行的结尾阶段,均查询是否有中断请求信号(这种查询是由硬件完成的,不占用CPU的工作时间),若有,则暂停执行现行的程序,转去为申请中断的某个外设服务,以完成数据传送。中断传送方式的好处是大大提高了CPU的工作效率。
DMA方式或称为数据通道方式,是一种由专门的硬件电路执行I/O交换的传送方式,它让外设接口直接与内存进行高速的数据传送,而不必经过CPU,这样就不必进行保护现场之类的额外操作,可实现对存储器的直接存取。

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