输入输出

词汇

三种传送方式

程序控制 I/O programmed I/O（轮询）让核心在状态寄存器上自旋。中断驱动 I/O interrupt-driven I/O 让设备发信号、每个事件跑一次处理程序。DMA 直接存储器访问整块搬完只在结束时中断一次。

{exercise:uni-cs0605-styles}

练习

DMA 与中断驱动 I/O 的差别在于它——

难度 1/5 · 今日首次完成可获 100 金币及少量额外奖励

设备标志每 2 µs 更新；一次轮询 50 周期 × 250 ps = 12.5 ns。最坏延迟要求连续轮询：$2\,\text{µs} / 12.5\,\text{ns} = 160$ 次轮询——每字 8 000 周期的 CPU 关注。
中断把它压到处理程序：每字 200 周期。DMA 搬 1024 字只花 500 周期建立加 200 周期完成中断：每字 0.68 周期。

{exercise:uni-cs0605-cost}

练习

事件每 2 µs、轮询 12.5 ns，最坏每事件要——次轮询。

难度 1/5 · 今日首次完成可获 100 金币及少量额外奖励

键盘（每秒约 5 字符）：中断——每次击键一个事件、200 周期，可忽略。2 GB/s 的 4 MiB 磁盘块：DMA——每字一中断会淹没核心（204 800 周期开销对 DMA 的 700，相差 292 倍）。
恰好每 2 µs 采一次的传感器：紧凑循环轮询反而诚实——采样率就是轮询率。口诀：定采样用轮询、有事件用中断、成流用 DMA。

{exercise:uni-cs0605-choose}

练习

2 GB/s 的磁盘块传送属于——的领地。

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