程序查询方式

大型计算机
特点：
现代大型计算机并非主要通过每秒运算次数MIPS(Million Instructions Per Second) （单字长定点指令平均执行速度），来衡量性能，而是可靠性、安全性、向后兼容性和极其高效的I/O 性能。

主机通常强调大规模的数据输入输出，着重强调数据的吞吐量。

大型计算机可以同时运行多操作系统，因此不像是一台计算机而更像是多台虚拟机，因此一台主机可以替代多台普通的服务器，是虚拟化的先驱。

同时主机还拥有强大的容错能力。

主机的投资回报率取决于处理数据的规模、减少人力开支、实现不间断服务和其他成本的缩减。

由于主机的平台与操作系统并不开放，因而很难被攻破，安全性极强。

大型机体系结构的最大优势是无与伦比的I/O处理能力。

虽然大型机处理器并不总是拥有领先优势，但是它们的I/O体系结构使它们能处理好几个PC服务器放一起才能处理的数据。

程序查询方式
简介：
程序查询方式是一种程序直接控制方式，是早期计算机中使用的一种最简单的输入输出方式，在这种方式中，数据在CPU 与外围设备之间的传送完全依赖于计算机的程序控制，是在CPU主动控制下进行的。

当需要输入输出时，CPU暂时执行主程序，转去执行设备输入/输出的服务程序，根据服务程序中的I/O指令进行数据传送，这是主机与外设间进行信息交换（输入/输出）的最简单、最经济的方式，只需要很少的硬件，输入和输出完全通过CPU 执行程序来完成。

查询流程：
利用程序控制实现CPU和外部设备之间的数据传送：
一旦某一外设被选中并启动后，主机将查询这个外设的某些状态位，看其是否准备就绪？若外设未准备就绪，主机将再次查询；若外设已准备就绪，则执行一次I/O操作。

1.先向I/O设备发出命令字，请求进行数据传送
2.从I/O接口读入状态字
3.检查状态字中的标志，看看数据交换是否可以进行
4.假如这个设备没有准备就绪，则重复进行2,3步骤，直到这个设备准备好交换数据，发
出准备就绪信号”Ready” 为止。

5.CPU从I/O接口的数据缓冲寄存器输入数据，或者将数据从CPU输出至接口的数据缓冲
寄存器。

与此同时，CPU将接口的状态标志复位。

优点：
这种方式控制简单，CPU 的操作和外围设备的操作能够完全同步，硬件结构也比较简单。

缺点：
外围设备动作很慢，且外部设备和主机不能同时工作，各外设之间也不能同时工作，系统效率很低，因此，仅适用于外设的数目不多，对I/O处理的实时要求不那么高，CPU的操作任务比较单一，并不很忙的情况。

在进行信息交换之前，CPU要设置传输参数、传输长度等，然后启动外设工作，与此同时，外设则进行数据传输的准备工作；相对于CPU 来说，外设的速度是比较低的，因此外围设备准备数据的时间往往是一个漫长的过程，而在这段时间里，CPU 除了循环检测外设是否已
准备好之外，不能处理其他任务，只能一直等待；因此程序进入查询循环时将白白浪费掉CPU 很多时间，即使实际应用中CPU采用定期地由主程序转向查询设备状态的子程序进行扫描轮询的办法（即CPU在执行主程序的过程中可周期性的调用各外部设备询问子程序，而询问子程序依次测试各I/O设备的状态触发器“Ready” .如果某设备的Ready为1，则转去执行该设备的服务子程序，如果该设备的Ready为0，则依次测试下一个设备），CPU资源的浪费也是比较严重的，数据传输效率低下。

直到外设完成数据准备工作，CPU 才能开始进行信息交换。

我们知道在整个查询过程中CPU不能做其他事情，那么就存在这样一种情况，某一外部设备刚好在CPU查询过自己之后才处于就绪状态，那么它就必须等CPU查询完其他设备之后再次查询自己的时，才能等到CPU为它服务，这对于实时性要求较高的外设来说，就可能丢失数据。

在当前的实际应用中，除了单片机之外，已经很少使用程序查询方式了。

与超级计算机的区别：
超级计算机有极强的计算速度，通常由于科学与工程上的计算，这些计算的速度受运算速度与内存大小所限制；而主机运算任务主要受数据传输与转移、可靠性及并发处理性能所限制。

大型机的主机更倾向于整数运算，如订单数据、银行数据等，同时在安全性、可靠性和稳定性方面优于超级计算机。

而超级计算机更强调浮点运算性能，如天气预报。

主机在处理数据的同时需要读写或传输大量信息，如海量的交易信息、航班信息等等。