目录

一、程序查询方式

1.程序查询流程

2.程序查询接口结构

3.案例习题

四、优缺点

二、程序中断方式

1.中断的概念

2.流程图

3.案例习题

三、DMA方式

1.DMA传送过程

2.DMA与主存交换数据的三种方式

3. 与中断程序处理的区别

4.案例习题

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一、程序查询方式

1.程序查询流程

1. 测试指令:用来查询 I/O设备是否准备就绪
2. 传送指令:当I/O设备已准备就绪，执行传送指令
3. 转移指令:若I/O设备未准备就绪，执行转移指令，转至测试指令，继续执行I/O设备的状态。

2.程序查询接口结构

3.案例习题

解法一(时间角度)

1:由CPU的时钟频率为50MHz可得

一个时钟周期为1/50MHz=20ns

一个查询操作为20*100=2000ns

2:因为CPU每秒对鼠标查询30次

则查询鼠标的耗时为30*2000=60000ns

所以查询鼠标花费的比率为60000ns/1s=0.006%

结论:对鼠标的查询基本不影响CPU的性能

3:因为硬盘每32位被CPU查询一次，传输率为2*2的20次方B

则每秒需查询(2*2的20次方B)/32=2的19次方

则查询硬盘耗时为2的19次方*2000ns=512*1024*2000ns

所以查询硬盘所花费的时间比率为(512*1024*2000ns)/1s=105%

结论:CPU将全部时间都用于对硬盘的查询也不能满足磁盘传输的要求

解法二(频率角度)

CPU的时钟频率为50MHz，即每秒50X 10的6次方个时钟周期

1)
每秒查询鼠标占用的时钟周期数 30 x 100 = 3000

查询鼠标所花费的时间比率 = 3000/(50 X 1 = 0.006%

2)
每秒需要查询(2X2B)/32 = 2的19次方

每秒查询硬盘占用的时钟周期数 2的19次方x 100 =5.24X10的7次方

查询硬盘所花费的时间比率 =(5.24X17 )/(50 X 10)=105%

四、优缺点

二、程序中断方式

1.中断的概念

计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或者特殊情况是，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行原程序，称为“中断”。

2.流程图

 中断隐指令:

关中断、保存断点(PC)、引出中断服务程序

CPU参与中断请求响应与中断服务程序

3.案例习题

 其中CPI是指每条指令含有多少个时钟周期 

三、DMA方式

1.DMA传送过程

注:在DMA传送过程中，DMA控制器将接管CPU的地址总线、数据总线和控制总线，CPU主存控制信号被禁止使用，而当DMA传送结束后，将恢复CPU的一切权利并开始执行操作。

2.DMA与主存交换数据的三种方式

3. 与中断程序处理的区别

4.案例习题