Στο σχήμα προγραμματισμένης εισόδου-εξόδου (PIO), η CPU εμπλέκεται άμεσα στη διαδικασία μεταφοράς δεδομένων μεταξύ συσκευών I/O και μνήμης. Δείτε πώς λειτουργεί:
1. Η CPU εκκινεί μια λειτουργία μεταφοράς δεδομένων στέλνοντας σήματα ελέγχου και διευθύνοντας πληροφορίες στη συσκευή I/O.
2. Η CPU περιμένει να ετοιμαστεί η συσκευή I/O και το υποδεικνύει στέλνοντας ένα σήμα διακοπής στην CPU.
3. Η CPU διαβάζει ή γράφει δεδομένα από ή προς τη συσκευή I/O, ανάλογα με τη λειτουργία που εκτελείται.
4. Η CPU συνεχίζει αυτή τη διαδικασία μέχρι να μεταφερθούν όλα τα δεδομένα.
Το σχήμα PIO απαιτεί από την CPU να συμμετέχει ενεργά στη διαχείριση των μεταφορών δεδομένων, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αναποτελεσματικότητα και μειωμένη απόδοση του συστήματος, ειδικά κατά το χειρισμό μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων.
Άμεση πρόσβαση στη μνήμη (DMA):
Η άμεση πρόσβαση στη μνήμη (DMA) είναι μια τεχνική μεταφοράς δεδομένων που επιτρέπει στις συσκευές I/O να έχουν άμεση πρόσβαση στη μνήμη χωρίς τη συνεχή εμπλοκή της CPU. Δείτε πώς λειτουργεί:
1. Η CPU αρχικοποιεί τον ελεγκτή DMA παρέχοντας τη διεύθυνση μνήμης και άλλες απαραίτητες πληροφορίες για τη μεταφορά δεδομένων.
2. Ο ελεγκτής DMA αναλαμβάνει τη λειτουργία μεταφοράς δεδομένων και διαβάζει απευθείας δεδομένα από ή εγγράφει δεδομένα στη μνήμη, χωρίς να εμπλέκεται η CPU.
3. Ο ελεγκτής DMA διαχειρίζεται τις μεταφορές δεδομένων ανεξάρτητα, επιτρέποντας στην CPU να εκτελεί άλλες εργασίες ταυτόχρονα.
4. Μόλις ολοκληρωθεί η μεταφορά δεδομένων, ο ελεγκτής DMA στέλνει ένα σήμα διακοπής στην CPU για να υποδείξει την ολοκλήρωσή της.
Το DMA μειώνει σημαντικά τη συμμετοχή της CPU στις λειτουργίες μεταφοράς δεδομένων, απελευθερώνοντας την CPU για την εκτέλεση άλλων εργασιών επεξεργασίας. Αυτό οδηγεί σε βελτιωμένη απόδοση και αποτελεσματικότητα του συστήματος, ιδιαίτερα κατά το χειρισμό μεγάλων όγκων δεδομένων που πρέπει να μεταφερθούν γρήγορα και ταυτόχρονα με άλλες εργασίες της CPU.
Συνοπτικά, το προγραμματισμένο σχήμα εισόδου-εξόδου απαιτεί η CPU να συμμετέχει άμεσα στις μεταφορές δεδομένων, ενώ το DMA επιτρέπει στις συσκευές I/O να έχουν άμεση πρόσβαση στη μνήμη, ελαχιστοποιώντας τη συμμετοχή της CPU και βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση και απόδοση του συστήματος.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα