Nello schema di ingresso-uscita programmato (PIO), la CPU è direttamente coinvolta nel processo di trasferimento dei dati tra i dispositivi I/O e la memoria. Ecco come funziona:
1. La CPU avvia un'operazione di trasferimento dati inviando segnali di controllo e informazioni di indirizzamento al dispositivo I/O.
2. La CPU attende che il dispositivo I/O sia pronto e lo segnala inviando un segnale di interruzione alla CPU.
3. La CPU legge o scrive dati da o sul dispositivo I/O, a seconda dell'operazione eseguita.
4. La CPU continua questo processo finché non vengono trasferiti tutti i dati.
Lo schema PIO richiede che la CPU sia coinvolta attivamente nella gestione dei trasferimenti di dati, il che può portare a inefficienze e prestazioni ridotte del sistema, soprattutto quando si gestiscono grandi quantità di dati.
Accesso diretto alla memoria (DMA):
L'accesso diretto alla memoria (DMA) è una tecnica di trasferimento dati che consente ai dispositivi I/O di accedere direttamente alla memoria senza il coinvolgimento costante della CPU. Ecco come funziona:
1. La CPU inizializza il controller DMA fornendo l'indirizzo di memoria e altre informazioni necessarie per il trasferimento dei dati.
2. Il controller DMA assume il controllo dell'operazione di trasferimento dei dati e legge o scrive direttamente i dati nella memoria, senza coinvolgere la CPU.
3. Il controller DMA gestisce i trasferimenti di dati in modo indipendente, consentendo alla CPU di eseguire altre attività contemporaneamente.
4. Una volta completato il trasferimento dei dati, il controller DMA invia un segnale di interruzione alla CPU per indicarne il completamento.
DMA riduce significativamente il coinvolgimento della CPU nelle operazioni di trasferimento dei dati, liberandola per eseguire altre attività di elaborazione. Ciò porta a migliori prestazioni ed efficienza del sistema, in particolare quando si gestiscono grandi volumi di dati che devono essere trasferiti rapidamente e contemporaneamente ad altre attività della CPU.
In sintesi, lo schema input-output programmato richiede che la CPU sia direttamente coinvolta nei trasferimenti di dati, mentre DMA consente ai dispositivi I/O di accedere direttamente alla memoria, riducendo al minimo il coinvolgimento della CPU e migliorando le prestazioni e l'efficienza complessive del sistema.
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