Question

从五个方面比较程序中断方式和DMA方式的区别

Answer 1

常用的设备和CPU之间数据传送控制方式有4种，它们是程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式。程序直接控制方式和中断控制方式都只适用于简单的、外设很少的计算机系统，因为程序直接控制方式耗费大量的CPU时间，而且无法检测发现设备或其他硬件产生的错误，设备和CPU、设备和设备只能串行工作。中断控制方式虽然在某种程度上解决了上述问题，但由于中断次数多，因而CPU仍需要花较多的时间处理中断，而且能够并行操作的设备台数也受到中断处理时间的限制，中断次数增多导致数据丢失。DMA方式和通道方式较好地解决了上述问题。这两种方式采用了外设和内存直接交换数据的方式。只有在一段数据传送结束时，这两种方式才发出中断信号要求CPU做善后处理，从而大大减少了CPU的工作负担。DMA方式与通道控制方式的区别是，DMA方式要求CPU执行设备驱动程序启动设备，给出存放数据的内存始址以及操作方式和传送字节长度等；而通道控制方式则是在CPU发出I／O启动命令之后，由通道指令采完成这些工作。

Answer 2

◆中断方式是在数据缓冲寄存区满后，发中断请求，CPU进行中断处理
◆DMA方式则是以数据块为单位传输的,在所要求传送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理,大大减少了CPU进行中断处理的次数
◆中断方式的数据传送是由设备到CPU再到内存，或者相反。

Answer 3

DMA方式优点：对于CPU而言，它的任务仅仅是在一个数据块传输之前对DMAC进行初始化，CPU用于传输控制的操作达到最小（不考虑与通道/IO处理器方式的比较），CPU的效率最高。CPU与外设“并行”工作。外部设备一个数据输入/输出完成后，向DMAC申请进行数据传输，响应时间仅为DMAC的1~3个时钟周期。响应速度达到最快，可以满足高速传输的需要。
DMA方式缺点：实现DMA控制需要增加DMA控制器和总线控制逻辑，增加了系统的复杂性。DMA传输需要占用总线，并且具有较高的“优先级”。这使得系统对其他设备的响应速度不能得到明确的保证。