操作系统 CPU与I/O设备

Question

这是一道操作系统的题
如果 CPU 在 I/O 完成之前多次忙于等待的循环，轮询 I/O 的完成可能会浪
费大量的 CPU 周期。但如果 I/O 设备已经准备好，轮询的效率 要比中断的效率
更高。描述一种混合策略，结合轮询、休眠和中断为 I/O 设备服务。对于这三种
策略中的每一种（纯轮询、纯中断、 混合），描述一种计算环境，在这种环境中，
该策略比其他任何一种都更有效率

急！ 本人操作系统学的不太好，希望能说的详细一些，越详细越好

Answer 1

简单来说，轮询就是把目前运作的 I/O 设备都查一次，而中断是等完成的 I/O 设备来叫你。轮询操作的浪费，主要出于 CPU 可能会询问太多暂未完成 I/O 的设备，也就是 Miss 太多；中断操作的消耗，在于中断请求（IRQ）发到计算机后，计算机需要更换上下文来改变任务。

这里可以简单的提出一个混合策略，即 CPU 没事的时候都在休眠，接到中断请求后，对当前的所有 I/O 设备进行轮询。

从纯轮询的角度而言，如果 I/O 设备完成的速度非常快，而且 I/O 设备比较少，那么直接选择轮询等待，而不是之后等待中断上下文切换会更加有效。而从纯中断的角度而言，若 I/O 设备较多，且 I/O 完成的顺序不固定，时间波动幅度大或者耗时长，那么中断会是很好的选择。至于上面提到的混合策略，个人愚见认为，在 I/O 请求比较容易同时完成的情况下，会占有优势。