程序查询方式,也称为程序控制I/O方式,是一种由计算机程序直接控制输入/输出操作的方式。在这种方式下,当CPU需要进行I/O操作时,它会暂停当前执行的程序,转而去执行专门的输入/输出服务程序。服务程序会根据I/O指令进行数据传送,并在传送完成后返回控制给原来的程序。
程序查询方式的主要特点包括:
CPU暂停执行:
CPU在执行I/O操作时会暂停当前程序的执行,转而去执行I/O服务程序。
串行工作:
CPU与I/O设备之间的数据传送是串行进行的,即CPU需要不断地查询I/O设备的状态,直到设备准备好进行数据传输。
踏步等待:
在程序查询方式中,CPU会不断地检查I/O设备的状态,这种等待过程被称为“踏步”等待,因为CPU在等待I/O设备准备好时会处于空闲状态。
设备状态寄存器:
接口中通常设置有数据缓冲寄存器(数据端口)和设备状态寄存器(状态端口),用于存储数据传输的状态信息。
简单性:
由于I/O操作完全由程序控制,因此接口设计相对简单,设备数量也较少。
程序查询方式的优点是接口设计简单,设备量少,适合低速设备的输入/输出管理。然而,它的缺点是CPU在信息传送过程中需要花费较多时间进行查询和等待,且在同一时间内只能与一台外设交换信息,导致CPU利用率较低。
总的来说,程序查询方式是一种基本的输入/输出控制方式,适用于设备数量较少且对数据传输速率要求不高的场景。随着计算机技术的发展,更高效的I/O控制方式如中断方式和通道方式逐渐取代了程序查询方式。