2024软考中级网络工程师知识梳理：操作系统

在备战2024软考中级网络工程师的旅程中，深入理解操作系统中不同的数据传输机制对于掌握系统设计和优化至关重要。今天，我们将聚焦于三种关键的数据传输方式——程序查询方式、中断方式与DMA方式，以及它们如何影响CPU与外设之间的交互效率。让我们一同探索这些机制的核心原理与应用场景，为您的复习之旅增添一份深度与广度。

 

程序查询方式：是按顺序执行的方式，由CPU全程控制。因此不能实现外设与 CPU 的并行工作。

 

中断方式：在外设做好数据传送之前，CPU可做自己的事情。发出中断请求之后，CPU响应才会控制其数据传输过程，因此能一定程度上实现 CPU 和外设的并行。

 

DMA 方式：由 DMAC 控制器向 CPU 申请总线的控制权，在获得 CPU 的总线控制权之后，由 DMAC 代替 CPU 控制数据传输过程。

 

Windows用户管理中的组策略A-G-DL-P：在 Windows 用户管理中，使用组策略 A-G-DL-P,A表示用户账号，G表示全局组，DL表示域本地组，P表示资源权限

 

中断传送方式与DMA方式的对比：

当用户通过键盘或鼠标进入某应用系统时，:通常最先获得键盘或鼠标输入信息的是中断传送方式，即当CPU 进行主程序操作时，外设的数据已存入输入端口的数据寄存器;或端口的数据输出寄存器已空，由外设通过接口电路向 CPU 发出中断请求信号，CPU 在满足一定的条件下，暂停执行当前正在执行的主程序，转入执行相应能够进行输入/输出操作的子程序，待输入/输出操作执行完毕之后 CPU 即返回继续执行原来被中断的主程序。这样 CPU 就避免了把大量时间耗费在等待、查询状态信号的操作上，使其工作效率得以大大地提高。能够向 CPU发出中断请求的设备或事件称为中断源。

 

一个设备接口通过总线直接向另一个设备发送数据，它会先向 CPU 发送 DMA 请求信号。外设通过 DMA 控制器向CPU 提出接管总线控制权的总线请求，CPU收到该信号后，在当前的总线周期结束后，按 DMA信号的优先级和提出 DMA 请求的先后顺序响应 DMA 信号。CPU 对某个设备接口响应 DMA 请求时，会让出总线控制权。于是在DMA 控制器的管理下，外设和存储器直接进行数据交换，而不需 CPU 干预。数据传送完毕后，设备接口会向CPU发送 DMA 结束信号，交还总线控制权。

 

DMA 工作方式下，在主存与外设之间建立了直接的数据通路。

DMA 工作方式是程序输入输出控制方式中的一种。DMA工作方式使用 DMA 控制器(DMAC)来控制和管理数据传输。DMAC与CPU共享系统总线，并且具有可以独立访问存储器的能力。

在进行 DMA 时，CPU放弃对系统总线的控制，改由DMAC控制总线;由 DMAC 提供存储器地址及必需的读写控制信号，实现外设与存储器的数据交换。

①向 CPU 申请 DMA 传送。

②获得 CPU 允许后，DMA 控制器接管系统总线的控制权。

③在 DMA 控制器的控制下，在存储器和外设之间进行数据传送，在传送过程中无须 CPU 参与，开始时需要提供传送数据的长度和起始地址。

④传送结束后，向 CPU 返回 DMA 操作完成信号。DMAC 获取系统总线的控制权可以采用暂停方式(CPU交出控制权到 DMA 操作结束)、周期窃取方式(CPU 空闲时暂时放弃总线，插入一个 DMA 周期)、共享方式(CPU不使用系统总线时，由 DMAC 来进行 DMA 传输)。

 

通过对程序查询方式、中断方式和DMA方式的深入分析，我们不难发现，数据传输方式的选择直接影响着系统的性能与效率。在软考中级网络工程师的备考过程中，掌握这些核心概念并能灵活应用于具体场景分析，将使您在考试中脱颖而出。