Esquema de entrada-saída programada (PIO):

No esquema de entrada-saída programada (PIO), a CPU está diretamente envolvida no processo de transferência de dados entre dispositivos de E/S e memória. Veja como funciona:

1. A CPU inicia uma operação de transferência de dados enviando sinais de controle e endereçando informações ao dispositivo de E/S.
2. A CPU espera que o dispositivo de E/S fique pronto e indica isso enviando um sinal de interrupção para a CPU.
3. A CPU lê ou grava dados de ou para o dispositivo de E/S, dependendo da operação que está sendo executada.
4. A CPU continua este processo até que todos os dados sejam transferidos.

O esquema PIO exige que a CPU esteja ativamente envolvida no gerenciamento de transferências de dados, o que pode levar a ineficiências e redução do desempenho do sistema, especialmente ao lidar com grandes quantidades de dados.

Acesso direto à memória (DMA):

O acesso direto à memória (DMA) é uma técnica de transferência de dados que permite que dispositivos de E/S acessem a memória diretamente, sem o envolvimento constante da CPU. Veja como funciona:

1. A CPU inicializa o controlador DMA fornecendo o endereço de memória e outras informações necessárias para a transferência de dados.
2. O controlador DMA assume a operação de transferência de dados e lê ou grava dados diretamente na memória, sem envolver a CPU.
3. O controlador DMA gerencia as transferências de dados de forma independente, permitindo que a CPU execute outras tarefas simultaneamente.
4. Assim que a transferência de dados for concluída, o controlador DMA envia um sinal de interrupção à CPU para indicar sua conclusão.

O DMA reduz significativamente o envolvimento da CPU nas operações de transferência de dados, liberando a CPU para realizar outras tarefas de processamento. Isto leva a um melhor desempenho e eficiência do sistema, especialmente ao lidar com grandes volumes de dados que precisam ser transferidos rapidamente e simultaneamente com outras tarefas da CPU.

Em resumo, o esquema de entrada-saída programado exige que a CPU esteja diretamente envolvida nas transferências de dados, enquanto o DMA permite que os dispositivos de E/S acessem diretamente a memória, minimizando o envolvimento da CPU e melhorando o desempenho e a eficiência geral do sistema.