プログラム制御方式とは?入出力制御の基本を理解しよう
プログラム制御方式とは、CPUが実行するプログラムによって
周辺装置(I/O装置)の制御を直接行う方式のことです。
主に初期のコンピュータや、構造が単純なシステムで利用されてきた
基本的な入出力制御方式として知られています。
目次
プログラム制御方式の仕組み
プログラム制御方式では、CPUが周辺装置の状態を確認しながら、
データの入出力処理を逐一実行します。
例えば、キーボードやプリンタの状態を
ポーリングによって監視し、
装置が使用可能になるまでCPUが待機する形で処理が進みます。
CPUへの負荷と特徴
この方式では、入出力処理中もCPUが制御を担当するため、
他の計算処理を並行して実行できません。
その結果、CPUの利用効率が低下しやすく、
処理性能の面では不利になる点が特徴です。
他の制御方式との違い
プログラム制御方式に対して、
割込み制御方式では、
周辺装置が処理完了時にCPUへ通知を行います。
さらにDMA制御方式では、
CPUを介さずにメモリと周辺装置間で
高速なデータ転送が可能です。
これらと比べると、プログラム制御方式は
構造が単純で実装しやすい一方、
高性能システムには不向きといえます。
利用される場面
現在では、高性能な汎用OSではあまり使われませんが、
組込みシステムや制御対象が少ない環境では、
シンプルさを活かして利用されることがあります。
まとめ
プログラム制御方式は、
CPUが直接周辺装置を制御する最も基本的な入出力制御方式です。
仕組みが単純で理解しやすい反面、
CPU負荷が高く効率面では課題があります。
他の制御方式と比較しながら理解することで、
コンピュータアーキテクチャ全体の理解が深まるでしょう。
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