5.2.4 使用DMA的I/O

中断驱动I/O的一个明显缺点是中断发生在每个字符上。中断要花费时间,所以这一方法将浪费一定数量的CPU时间。这一问题的一种解决方法是使用DMA。此处的思路是让DMA控制器一次给打印机提供一个字符,而不必打扰CPU。本质上,DMA是程序控制I/O,只是由DMA控制器而不是主CPU做全部工作。这一策略需要特殊的硬件(DMA控制器),但是使CPU获得自由从而可以在I/O期间做其他工作。使用DMA的代码概要如图5-10所示。

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图 5-10 使用DMA打印一个字符串:a)当打印系统调用被发出时执行的代码;b)中断服务过程

DMA重大的成功是将中断的次数从打印每个字符一次减少到打印每个缓冲区一次。如果有许多字符并且中断十分缓慢,那么采用DMA可能是重要的改进。另一方面,DMA控制器通常比主CPU要慢很多。如果DMA控制器不能以全速驱动设备,或者CPU在等待DMA中断的同时没有其他事情要做,那么采用中断驱动I/O甚至采用程序控制I/O也许更好。