计算机系统中常见的两种技术,即直接内存访问(DMA)与中断,虽然都能使CPU的负载减轻,但它们大体上不同,具体区别如下:
1.作用对象不同
DMA和中断都能实现不占用CPU资源的数据传输,但它们的作用对象不同。DMA主要用于设备之间的大批量数据传输,比如硬盘与内存之间的数据传输;中断则主要用于处理错误、状态变化等,比如键盘输入、计时器结束、硬件故障等。
2.调度方式不同
DMA采用的是预定的调度方式,即在启动传输前设置好传输起始地址、传输方向、传输大小等参数,并开启DMA传输。一旦DMA传输启动,数据就会按照预设的方式传输,CPU与传输过程没有任何关系。相比之下,中断采用的是中断驱动的调度方式,即等待特定设备产生中断信号,然后立即中断CPU执行当前的指令,进入中断服务程序(ISR)进行处理。
3.速度和效率不同
在传输数据时,DMA传输的速度要比CPU快得多,而中断的数据处理速度更快。DMA传输的速度取决于外设的传输速度,而中断处理速度取决于中断服务程序的效率。在大规模数据传输方面,DMA可以大幅降低CPU负载,提高数据传输效率。而中断则可以即时处理设备状态变化,保障系统的实时性能。
4.优先级不同
DMA传输和中断处理都可以被设置相应的优先级。但由于DMA本身是在不占用CPU的情况下工作,因此在CPU忙碌的情况下可能会被抑制,优先级无法保证。相比之下,中断服务程序具有更高的优先级,并可以在紧急情况下立即中断CPU运行。
总之,DMA与中断各自具有独特的优势和局限性,并根据不同的应用场景进行选择。DMA适合大规模数据传输,中断适合处理实时的事件。不管怎样,它们都是计算机系统中必不可少的技术。
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