简述dma和中断i/o控制方式的主要区别

DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）和中断I/O（Interrupt I/O，中断输入/输出）是计算机系统中常用的两种I/O（Input/Output，输入/输出）控制方式。它们各自有着优缺点，适用于不同的场合。本文将从多个角度对DMA和中断I/O控制方式的主要区别进行简述。

1. 原理

中断I/O是指在I/O操作中，CPU发出I/O操作申请后，I/O设备回答后CPU根据请求优先级通过中断机制进入相应的中断服务程序进行I/O操作。而DMA是指直接让设备控制器在完成操作之后将数据存储到内存中或者从内存中直接传输到设备控制器，而不需要CPU的介入，从而大大减轻了CPU的工作压力。

2. 效率

由于中断I/O需要CPU频繁地从用户态切换到内核态，进行中断响应处理和切换恢复，因此在I/O密集型任务中会造成CPU利用率低下的问题。而DMA则不需要CPU的干预，可以自主地完成数据传输和操作，从而显著提升了系统的I/O效率。

3. 硬件成本

由于DMA需要专门的硬件来支持，因此在一些简单的设备上不支持DMA传输，只能采用中断I/O控制方式，这也是中断I/O仍然被广泛使用的原因之一。但对于一些高速设备或大数据流量传输，采用DMA可以更好地发挥设备性能，提升系统整体效率。

4. 中断处理方式

中断I/O的处理方式通常是设置中断向量、中断服务例程等，需要较多的处理过程，如果中断快速发生，则会对整个系统造成较大开销。而DMA的处理方式是完成一次性设定后，直接由DMA控制器执行，可以在不中断CPU的情况下完成数据的传输，因此处理速度更快，对系统开销也更少。

总之，DMA和中断I/O控制方式各有优缺点，合理地选择控制方式可以更好地发挥计算机系统的性能。在I/O密集型任务中，应优先选择DMA方式，减轻CPU的工作压力，提高系统效率；而在简单设备上，或者设备对DMA不支持的情形下，中断I/O则可成为可靠的选择。