计算机考研408-I/O方式大题答题流程

I/O方式大题

一 程序查询流程

1. 程序运行scanf代码，此时发生系统调用，操作系统等待来自键盘的字符

2. 程序查询方式不断轮询查看是否有字符输入（注意：不会一直占用处理机导致系统死机，参考并发概念，仅在分配的时间片内轮询）

3. 通过键盘设备经过usb向I/O接口输入字符，（此处出现数据的输入输出速率），输入的字符会被放入缓冲区（题目会告知缓冲区大小）

4. cpu应当取走缓冲区内的数据去进行处理

​ cpu不应当取的太慢，这是由于缓冲区的大小是有限的，如果太慢会导致还没取出的数据被新传输的数据所覆盖。

​ 但也不该太快，所以最好是缓冲区刚满，cpu就取出缓冲区内的数据

综上可知，cpu轮询的频率（cpu定时查询的频率） = 输入输出数据的速率/缓冲区大小

5. 若题目给出输入输出至少执行x条指令，那么便可以得到

   传输满一次缓冲区所需要的时间 = 缓冲区大小/输入输出数据的速率 = cpu轮询频率的倒数

   每秒查询次数 = 1s/传输满一次缓冲区所需要的时间

   设备输入输出的时间占cpu总时间的百分比 =（CPI * x * 每秒查询次数）/ 计算机主频

注意：输入输出速率是设备和缓冲区之间的，而轮询频率是cpu和缓冲区之间的。

二 中断I/O流程

1. 设备向I/O接口输入数据（此处题目一般会给出数据输入输出速率）

2. 同样当数据充满缓冲区时，此时中断源向cpu发出中断请求告知cpu缓冲区已经满了，需要它来处理

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