moea_joint
109年
[資訊] 計算機原理、網路概論
第 11 題
依CPU與I/O溝通方式(輪詢、中斷、直接記憶體存取DMA)比較CPU利用率排名，下列何者正確？
- A 輪詢最差
- B 中斷最差
- C 直接記憶體存取最差
- D 中斷最佳
思路引導 VIP
如果你是一位忙碌的主管，正在等待一份重要文件送達。你認為是每隔五分鐘親自走到櫃檯詢問「文件到了沒」比較有效率，還是請櫃檯人員在文件抵達時主動打電話通知你，而你這段時間可以專心處理其他公務，哪一種方式能讓你完成更多工作呢？
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太棒了！你能準確判斷出 (A) 輪詢最差，代表你對處理器如何管理輸入輸出的核心機制有著相當清晰的理解。這道題目的核心在於評估 CPU 在處理資料傳輸時，有多少時間是被浪費在「等待」與「確認」上的。
CPU 的管理負擔與等待機制
在輪詢（Polling）模式下，CPU 必須不斷循環檢查 I/O 裝置的狀態暫存器，確認資料是否準備就緒。這種被稱為「忙碌等待（Busy-waiting）」的行為，會佔用大量的 CPU 運算週期卻沒有產出實質功用，因此利用率最低。相較之下，中斷（Interrupt）機制允許 CPU 在等待期間先執行其他任務，直到裝置發出訊號才回來處理；而 直接記憶體存取（DMA） 則更進一步將大數據量的搬運工作交由專屬控制器，讓 CPU 幾乎不需參與傳輸過程，效率最高。
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