一、说明

• 1.I/O设备与主机交换信息时，共有5种控制方式：程序查询方式、程序中断方式、直接存储器存取方式（DMA）、I/O通道方式、I/O处理机方式。

二、程序查询方式

• 1.CPU通过程序不断查询I/O设备是否已做好准备。
• 2.要求I/O接口内设置一个能反映设备是否准备就绪的状态标记，CPU检测此标记来确认设备的准备情况。
• 3.CPU启动I/O后就对I/O的状态进行查询，I/O未准备就绪则继续查询（终止了原程序的执行），若准备就绪，则从I/O接口中读一个字到CPU，再从CPU向主存写入一个字。
• 4.这种方式使CPU和I/O处于串行工作状态，CPU的工作效率不高，CPU反复查询I/O设备的准备情况，称为"踏步"现象。

三、程序中断方式

• 1.CPU在启动I/O设备后，不过问设备是否准备就绪，CPU继续执行自身程序。
• 2.当I/O设备准备就绪，向CPU发出中断请求，CPU才予以理睬。
• 3.提高了CPU的工作效率。
• 4.CPU向I/O设备发出读命令后，可以处理其它计算，I/O设备开始工作，准备就绪时，I/O设备向CPU发出请求，CPU才从I/O接口读一个字，经CPU再送到主存。
• 5.CPU不必时刻查询I/O的准备情况，不出现"踏步"现象，CPU资源得到充分利用。
• 6.CPU在响应中断请求后，必须停止现行程序（当下手中的活），转入中断服务程序，为了I/O与主存交换信息，要占用CPU内部的寄存器，这会造成CPU资源的消耗。

四、DMA方式

• 1.Direct Memory Access，直接内存访问。
• 2.主存与I/O设备之间有一条数据通路，主存与I/O设备交换信息时，无需处理中断服务程序。
• 3.如果出现DMA和CPU同时访问主存，CPU会将总线占有权让给DMA。
• 4.DMA占用总线叫做“窃取”或“挪用”。
• 5.窃取的时间一般为一个存储周期，DMA占用的存取周期叫做“窃取周期”或“挪用周期”。
• 6.在DMA窃取存储周期时，CPU继续作内部操作，提高了CPU的资源利用率。
• 7.采用DMA方式需要增加必要的DMA接口电路。

五、例题

5.1 例题1

• 1.题目

1.以下关于中断方式与DMA方式的叙述中，正确的是()A.中断方式与DMA方式都可实现外设与CPU之间的并行工作
B.程序中断方式和DMA方式在数据传输过程中都不需要CPU的干预
C.采用DMA方式传输数据的速度比程序中断方式的速度慢
D.程序中断方式和DMA方式都不需要CPU保护现场

• 2.分析

1.程序中断方式：CPU在启动I/O设备后，不过问I/O设备是否准备就绪，CPU继续执行自身程序。
2.DMA方式：CPU将总线占有权让给DMA，DMA完成主存和I/O设备的数据交换，CPU执行其它程序。
3.程序中断方式需要保护和恢复现场，中断传送过程需要CPU干预。
4.DMA方式除了预处理和后处理，其他时候不需要CPU的干预。
5.DMA方式传输数据的速度比程序中断方式的速度快。
6.程序中断方式需要CPU保护现场。
因此答案选A。