Polling Interrupt DMA

 

http://blog.yam.com/yuhaolin/article/725974

三種將資料在I/O間傳送的方法有

1. Polling
2. Interrupt-driven I/O
3. DMA(Direct Memory Access)

Polling：最簡單的方式讓I/O device與CPU溝通。I/O device只要將information放進status register，CPU會周期性的檢查並取得information來得知需要服務的device。

Interrupt-driven I/O：利用interrupt的機制，當一個I/O device需要服務時，會發出interrupt來通知CPU。一個I/O interrupt對於指令的執行是asynchronous，Control unit需要在執行一個新指令時檢查是否有pending I/O interrupt。I/O interrupt也會傳達更多訊息，如哪個device發出的interrupt和它的priority。

DMA(Direct Memory Access)：提供一個device controller，讓I/O device能夠直接在記憶體做資料的傳輸，不需要CPU的參與。

DMA transfer的三個步驟
1. CPU要初始化DMA controller，包括提供I/O device的名稱、執行何種運算、記憶體位置以及所要傳送的bytes數。
2. DMA開始運作。如果request需要多於一次的transfer在bus上，DMA unit會產生下一個memory address和初始下一次的transfer。
3. 一旦DMA transfer完成，DMA controller發出一個interrupt給CPU。

 

優缺點比較

	Polling	Interrupt-driven I/O	DMA
優點	簡單容易執行，可利用軟體來更改CPU polling的順序	不用浪費許多時間在polling上面	適用於高速裝置 不用浪費許多時間在polling上面
缺點	因為CPU速度遠快於I/O device，會浪費許多時間在polling上 不適合high-bandwidth devices	需要有interrupt signals和interrupt service routine存在  不適合high-bandwidth devices	需要有DMA controller