面试题答案
一键面试缓冲技术
- 提升交互效率方式：在内存中开辟缓冲区，作为CPU与设备之间数据传输的中间存储区域。当设备进行数据传输时，先将数据存入缓冲区，CPU可从缓冲区快速获取数据，减少对设备直接读取的等待时间。同时，设备向缓冲区写入数据时，CPU可继续执行其他任务，实现CPU与设备的并行操作，提高了整体的交互效率。例如，打印机打印数据时，数据先被送到缓冲区，CPU不必一直等待打印机处理完一个字符再送下一个字符，而是一次性将一批数据写入缓冲区后继续其他工作。
中断技术
- 提升交互效率方式：当设备完成特定操作或发生特定事件（如数据传输完成、设备故障等）时，向CPU发送中断信号。CPU在接收到中断信号后，暂停当前正在执行的任务，转而去处理与该设备相关的中断服务程序。这种方式使得CPU无需不断查询设备状态，避免了CPU时间的浪费，只有在设备需要CPU处理时才会响应，大大提高了CPU的利用率，从而提升了CPU与设备的交互效率。比如，磁盘完成数据读取后，通过中断通知CPU数据已准备好，CPU可立即处理这些数据。
DMA（直接内存访问）技术
- 提升交互效率方式：DMA控制器负责在设备和内存之间直接进行数据传输，无需CPU频繁参与。在数据传输开始前，CPU只需向DMA控制器下达传输任务（如传输数据的起始地址、长度等），然后DMA控制器就可自主地控制总线，直接在设备与内存之间传输数据。在数据传输过程中，CPU可以继续执行其他任务，只有在传输结束时，DMA控制器才会向CPU发送中断信号，通知CPU传输完成。这样减少了CPU对数据传输过程的干预，提高了CPU与设备之间的数据传输效率，使系统整体性能得到提升。例如，在高速网络数据接收过程中，DMA技术可快速将数据从网卡直接传输到内存，减少CPU负担。
通道技术
- 提升交互效率方式：通道是一种特殊的处理机，它具有自己的指令系统，能独立执行通道程序来管理I/O操作。CPU只需向通道发送一条I/O指令，通道就可按照通道程序中的指令，独立地完成设备与内存之间的数据传输、设备状态检测等操作。多个设备可共享一个通道，通道可分时为不同设备服务。这使得CPU从繁琐的I/O操作中解放出来，可并行处理其他任务，同时通道可对多个设备的I/O请求进行合理调度，提高了设备的利用率和数据传输的并行性，进而提升了CPU与设备交互的整体效率。例如，大型主机系统中，通过通道技术可高效管理多个磁盘、磁带等设备的I/O操作。