软件水平考试
以下关于CPU与I/O设备交换数据时所用控制方式的叙述中，错误的是( )A.程序查询方式下交换数据不占用CPU时间 B.中断方式下CPU与外设可并行工作 C.中断方式下CPU不需要主动查询和等待外设 D.DMA方式下不需要CPU执行程序传送数据
题目
B.中断方式下CPU与外设可并行工作
C.中断方式下CPU不需要主动查询和等待外设
D.DMA方式下不需要CPU执行程序传送数据
参考答案和解析
CPU与I/O设备交换数据时常见的控制方式有程序查询方式、中断方式、DMA方式和通道方式等。在程序查询方式下，CPU执行指令查询外设的状态，在外设准备好的情况下才输入或输出数据。在中断方式下，是外设准备好接收或发送数据时发出中断请求，CPU无需主动查询外设的状态。在DMA方式下，数据传送过程是直接在内存和外设间进行的，不需要CPU执行程序来进行数据传送。
相似问题和答案
第1题：
所谓I/O操作是指内存与I/O设备之间进行信息交换。在I/O方式的发展过程中，对CPU依赖程度最高的I/O操作是
A．通道控制
B．中断控制
C．程序控制
D．DMA控制
第2题：
设备控制器是位于I/O设备与CPU之间的电子部件,其主要职责是控制一个或多个I/O设备,实现设备与计算机存储器之间的数据交换。()
第3题：
A、程序查询方式
B、中断方式
C、DMA方式
D、I/O方式
第4题：
关于在I/O设备与主机间交换数据的叙述，“(4)”是错误的。
A．中断方式下，CPU需要执行程序来实现数据传送任务
B．中断方式和DMA方式下，CPU与I/O设备都可同步工作
C．中断方式和DMA方式中，快速I/O设备更适合采用中断方式传递数据
D．若同时接到DMA请求和中断请求，CPU优先响应DMA请求
解析：本题考查I/O设备与主机间交换数据的方式和特点。I/O设备与主机间进行数据输入输出主要有直接程序控制方式、中断方式、DMA方式和通道控制方式。直接程序控制方式的主要特点是：CPU直接通过I/O指令对I/O接口进行访问操作，主机与外设之间交换信息的每个步骤均在程序中表示出来，整个的输入输出过程是由CPU执行程序来完成的。中断方式的特点是：当I/O接口准备好接收数据或准备好向CPU传送数据时，就发出中断信号通知CPU。对中断信号进行确认后，CPU保存正在执行的程序的现场，转而执行提前设置好的I/O中断服务程序，完成一次数据传送的处理。这样，CPU就不需要主动查询外设的状态，在等待数据期间可以执行其他程序，从而提高了CPU的利用率。采用中断方式管理I/O设备，CPU和外设可以并行地工作。虽然中断方式可以提高CPU的利用率，能处理随机事件和实时任务，但一次中断处理过程需要经历保存现场、中断处理、恢复现场等阶段，需要执行若干条指令才能处理一次中断事件，因此这种方式无法满足高速的批量数据传送要求。直接内存存取(Direct Memory Access，DMA)方式的基本思想是：通过硬件控制实现主存与I/O设备间的直接数据传送，数据的传送过程由DMA控制器(DMAC)进行控制，不需要CPU的干预。在DMA方式下，需要CPU启动传送过程，即向设备发出“传送一块数据”的命令。在传送过程结束时，DMAC通过中断方式通知CPU进行一些后续处理工作。DMA方式简化了CPU对数据传送的控制，提高了主机与外设并行工作的程度，实现了快速外设和主存之间成批的数据传送，使系统的效率明显提高。通道是一种专用控制器，它通过执行通道程序进行I/O操作的管理，为主机与I/O设备提供一种数据传输通道。用通道指令编制的程序存放在存储器中，当需要进行I/O操作时，CPU只要按约定格式准备好命令和数据，然后启动通道即可；通道则执行相应的通道程序，完成所要求的操作。用通道程序也可完成较复杂的I/O管理和预处理，从而在很大程度上将主机从繁重的I/O管理工作中解脱出来，提高了系统的效率。
第5题：
I/O设备与存储设备进行数据交换以数据块为基本单位，在传送过程中不需要CPU的干预，数据直接由设备送入内存或直接从内存送入设备，这种数据交换方式是( )。
A．程序查询方式
B．中断控制方式
C．DMA控制方式
D．通道控制方式
第6题：
试题(16)
以下关于在I/O设备与主机间交换数据的叙述中，错误的是(16)。
(16)A．中断方式下，CPU需要执行程序来实现数据传送
B．中断方式和DMA方式下，CPU与I/O设备都可同步工作
C．中断方式和DMA方式相比，快速I/O设备更适合采用中断方式传递数据
D．若同时接到DMA请求和中断请求，CPU优先响应DMA请求
试题(16)分析
本题考查计算机系统基础知识。
常用的I/O设备和CPU之间数据传送控制方式有4种，分别为程序直接控制方式、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，设备与CPU、设备与设备只能串行工作。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仍需要花费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，中断次数增多也导致数据丢失。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，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执行设备驱动程序来启动设备，给出存放数据的内存起始地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，由通道指令来完成这些工作。
参考答案
(16)C
第7题：
A、I/O设备的操作由CPU启动
B、I/O设备的操作在I/O控制器的控制下完成
C、I/O设备的工作速度比CPU慢
D、同一时刻只能有一个I/O设备工作
第8题：
A、程序查询
B、中断方式
C、DMA方式
D、无条件存区方式
第9题：
A、I/O设备的种类多，性能相差很大，与计算机主机的连接方法也各不相同
B、为了提高系统的效率I/O操作与CPU的数据处理操作通常是并行进行的
C、I/O设备的操作是由I/O控制器负责完成的
D、PC机中CPU通过执行I/O指令向I/0控制器发出启动I/O操作的命令，并负责对I/O设备进行全程控制
第10题：
下面关于PC机I/O操作的叙述中，错误的是
A．I/O操作与CPU数据处理操作可同时进行
B．与PC相连的多个同类型I/O设备不能同时工作
C．DMA是一种输入/输出控制方式，DMA操作时，由DMA控制器执行数据传送
D．80×86微处理器有专门的I/O指令用于对I/O端口进行操作