软考高级架构师：数据传输控制方式：程序控制方式、程序中断方式、DMA方式、通道方式、IO处理机
作者：明明如月学长， CSDN 博客专家，大厂高级 Java 工程师，《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维：剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典：《Effective Java》独家解析》专栏作者。
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一、AI 讲解
数据传输控制方式是计算机系统中，用于管理和控制数据在系统组件之间传输的方法。不同的数据传输控制方式影响着计算机系统的性能和效率。
下面是主要的数据传输控制方式及其特点：
| 控制方式 | 特点 |
|---|---|
| 程序控制方式 | CPU直接控制数据传输，每次传输都需要CPU介入，适用于少量数据传输。效率较低，因为它占用了CPU大量时间。 |
| 程序中断方式 | 在程序控制方式的基础上增加了中断机制，当IO设备准备好后通过中断信号通知CPU，减少了CPU的等待时间。 |
| DMA方式 | 直接内存访问(DMA)方式允许外围设备直接和内存交换数据，无需CPU介入，适用于大量数据传输，可以显著提高传输效率。 |
| 通道方式 | 使用一种或多种专用的处理器来控制数据传输，可以并行处理多个IO操作，适合大型系统中高速的数据传输需求。 |
| IO处理机方式 | 专门的处理器来处理所有的IO操作，与通道方式相似，但更加强调处理器的独立性和专门性，用于复杂或高性能的IO处理需求。 |
二、AI 出题
（1）题目
-
程序控制方式的主要缺点是什么？
A. 数据传输速度快
B. 占用CPU大量时间
C. 支持大量数据传输
D. 适用于高性能计算 -
程序终中断方式相比程序控制方式的主要改进是什么？
A. 减少CPU等待时间
B. 增加数据传输速度
C. 减少内存占用
D. 增加了数据传输的复杂度 -
DMA方式允许哪些组件直接交换数据？
A. CPU和IO设备
B. IO设备和内存
C. CPU和内存
D. IO设备和外部存储器 -
在通道方式中，数据传输是由什么控制的？
A. CPU
B. 专用处理器
C. 内存
D. 外部存储器 -
IO处理机方式的特点是什么？
A. 减少CPU的负担
B. 提高数据传输的复杂度
C. 降低数据传输效率
D. 增加内存的使用 -
对于需要大量数据传输的应用，哪种数据传输控制方式最为适合？
A. 程序控制方式
B. 程序终端方式
C. DMA方式
D. 通道方式 -
程序中断方式的数据传输中断机制的主要作用是什么？
A. 提高数据传输速度
B. 减少数据丢失
C. 减少CPU等待时间
D. 增加数据安全性 -
DMA方式的数据传输不需要哪个组件的直接干预？
A. CPU
B. 内存
C. IO设备
D. 专用处理器 -
通道方式适用于哪种场景？
A. 小型系统中的简单数据传输
B. 大型系统中的高速数据传输
C. 大量数据存储
D. 低速网络传输 -
IO处理机方式与通道方式相比，更强调的是什么？
A. 数据传输速度
B. 处理器的独立性和专门性
C. 数据的安全性
D. 减少内存使用
（2）答案和解析
-
答案：B。程序控制方式的主要缺点是占用CPU大量时间，因为每次数据传输都需要CPU直接介入。
-
答案：A。程序中断方式通过增加中断机制，当IO设备准备好后通过中断信号通知CPU，从而减少CPU的等待时间。
-
答案：B。DMA方式允许IO设备和内存之间直接交换数据，无需CPU介入。
-
答案：B。在通道方式中，数据传输是由一种或多种专用的处理器来控制的。
-
答案：A。IO处理机方式的特点是有专门的处理器来处理所有的IO操作，从而减少CPU的负担。
-
答案：C。对于需要大量数据传输的应用，DMA方式最为适合，因为它允许外围设备直接和内存交换数据，提高了传输效率。
-
答案：C。程序中断方式的数据传输中断机制的主要作用是减少CPU等待时间。
-
答案：A。DMA方式的数据传输不需要CPU的直接干预。
-
答案：B。通道方式适用于大型系统中的高速数据传输，因为它使用专用处理器来控制数据传输。
-
答案：B。IO处理机方式与通道方式相比，更强调处理器的独立性和专门性，以适应复杂或高性能的IO处理需求。
三、真题
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