1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上5.1 I/O設備有哪些編址方式，各有何特點？常用的I/O編址方式有兩種：I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址和I/O獨立編址· I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式的I/O地址采用與主存單元地址完全一樣的格式， I/O設備與主存占用同一個地址空間，CPU可像訪問主存一樣訪問I/O設備，不需要安排專門的I/O指令。· I/O獨立編址方式時機器為I/O設備專門安排一套完全不同于主存地址格式的地址編碼，此時I/O地址與主存地址是兩個獨立的空間，CPU需要通過專門的I/O指令來訪問I/O地址空間。5.3 I/O設備與主機交換信息時，共有哪幾種控制方式？簡述它們的特點。 ·

2、 程序直接控制方式：也稱查詢方式，采用該方式，數(shù)據(jù)在CPU和外設間的傳送完全靠計算機程序控制，CPU的操作和外圍設備操作同步，硬件結(jié)構(gòu)簡單，但由于外部設備動作慢，浪費CPU時間多，系統(tǒng)效率低。· 程序中斷方式：外設備準備就緒后中斷方式豬肚通知CPU，在CPU相應I/O設備的中斷請求后，在暫停現(xiàn)行程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)為I/O設備服務可明顯提高CPU的利用率，在一定程度上實現(xiàn)了主機和I/O設備的并行工作，但硬件結(jié)構(gòu)負載，服務開銷時間大· DMA方式與中斷方式一樣，實現(xiàn)了主機和I/O設備的并行工作，由于DMA方式直接依靠硬件實現(xiàn)貯存與I/O設備之間的數(shù)據(jù)傳送，傳送期間不需要CPU程序干

3、預，CPU可繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，因此CPU利用率和系統(tǒng)效率比中斷方式更高，但DMA方式的硬件結(jié)構(gòu)更為復雜。5.4 比較程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式對CPU工作效率的影響。 · 程序查詢方式：主要用于CPU不太忙且傳送速度不高的情況下。無條件傳送方式作為查詢方式的一個特例，主要用于對簡單I/O設備的控制或CPU明確知道外設所處狀態(tài)的情況下。· 中斷方式：主要用于CPU的任務比較忙的情況下，尤其適合實時控制和緊急事件的處理 · DMA方式（直接存儲器存取方式）：主要用于高速外設進行大批量數(shù)據(jù)傳送的場合。5.8 某計算機的I/O設備采用異步串行傳送方式傳送字符

4、信息。字符信息的格式為1位起始位、7位數(shù)據(jù)位、1位檢驗位和1位停止位。若要求每秒鐘傳送480個字符，那么該設備的數(shù)據(jù)傳送速率為多少？ 解：480 * (1 + 7 + 1 + 1) = 4800位/秒 = 4800波特5.11 簡述I/O接口的功能和基本組成。 ·I/O接口功能(1) 選址功能(2) 傳送指令功能(3) 傳送數(shù)據(jù)功能(4) 反映I/O設備工作狀態(tài)的功能 ·I/O接口基本組成 設備選擇電路、命令寄存器和命令譯碼器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器、設備狀態(tài)標記觸發(fā)器5.13 說明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)系。 · 中斷向量地址和入口地址的區(qū)別  向量地

5、址是硬件電路（向量編碼器）產(chǎn)生的中斷源的內(nèi)存地址編號，中斷入口地址是中斷服務程序的首地址。 · 中斷向量地址和入口地址的聯(lián)系  中斷向量地址可理解為中斷服務程序入口地址指示器（入口地址的地址），通過它訪存可獲得中斷服務程序入口地址。 (兩種方法：在向量地址所指單元內(nèi)放一條JUM指令；主存中設向量地址表。5.20 比較単重中斷和多重中斷服務程序的處理流程，說明它們不同的原因。 單重中斷：開中斷指令設置在最后“中斷返回”之前，意味著在整個中斷服務處理過程中，不能再響應其他中斷源的請求。多重中斷：開中斷指令設置在“保護現(xiàn)場”之后，意味著保護現(xiàn)場之后，若有更高級別的中斷請

6、求，CPU也可以響應，即再次中斷現(xiàn)行的服務程序，轉(zhuǎn)至新的中斷服務程序，這是單重中斷和多重中斷的主要區(qū)別。5.25 根據(jù)以下要求設計一個產(chǎn)生3個設備向量地址的電路。(1) 3個設備的優(yōu)先級ABC降序排列。(2) A、B、C的向量地址分別為、。(3) 排隊器采用鏈式排隊電路。(4) 當CPU發(fā)來中斷響應信號INTA時，可將向量地址取至CPU。5.27 DMA方式有何特點？什么樣的I/O設備與主機交換信息時采用DMA方式，舉例說明。 由于主存和DMA接口之間有一條數(shù)據(jù)通路，因此主存和設備交換信息是，不通過CPU，也不需要CPU暫停現(xiàn)行程序為設備服務，省去了保護和恢復現(xiàn)場，因此工作速度比程序中斷方式的

7、高。通常DMA與主存交換數(shù)據(jù)是采用如下三種方法：（1）停止CPU訪問主存（2）周期挪用（周期竊?。?）DMA與CPU交替訪問5.30 在DMA的工作方式中，CPU暫停方式和周期挪用方式的數(shù)據(jù)傳送流程有何不同，畫圖說明。由于主存和DMA接口之間有一條數(shù)據(jù)通路，因此主存和設備交換信息是，不通過CPU，也不需要CPU暫停現(xiàn)行程序為設備服務，省去了保護和恢復現(xiàn)場，因此工作速度比程序中斷方式的高。通常DMA與主存交換數(shù)據(jù)是采用如下三種方法：（1）停止CPU訪問主存（2）周期挪用（周期竊?。?）DMA與CPU交替訪問 解：兩種DMA方式的工作流程見下頁，其主要區(qū)別在于傳送階段，現(xiàn)行程序是否完全停止訪存

8、。停止CPU訪存方式的DMA工作流程如下：現(xiàn)行程序             CPU             DMAC             I/O      CPU                     DMAC           &

9、#160;         I/O           B                               C                               D周期竊取方式的DMA工作

10、流程如下：現(xiàn)行程序             CPU             DMAC             I/O      CPU                     DMAC              

11、60;     I/O         B                               C                               D5.31 假設某設備向CPU傳送信息的最高頻率是40000次/秒，而相

12、應的中斷處理程序執(zhí)行時間為40s，試問該設備是否可用程序中斷方式與主機交換信息，為什么? 解：根據(jù)題意，該設備每隔1/40K = 25s向CPU傳送一次信息，如果采用程序中斷執(zhí)行方式，需40s(>25s)才能處理一次數(shù)據(jù)，從而造成數(shù)據(jù)丟失，所以不能用程序中斷方式與主機交換信息。5.32 設磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，分8個扇區(qū)，每扇區(qū)存儲1KB，主存與磁盤存儲器數(shù)據(jù)傳送的寬度為16位（即每次傳送16位）。假設一條指令最長執(zhí)行時間是25s，是否可采用一條指令執(zhí)行結(jié)束時響應DMA請求的方案，為什么？若不行，應采取什么方案？ 解：磁盤傳送速度道容量 = 1KB * 8/16 = 1K * 8 * 8/16 = 1K * 4 = 4K數(shù)傳率 = 1KB * 3000轉(zhuǎn)/分 = 4KB * 50轉(zhuǎn)/秒一個字符傳送時間 = 1/2000K字/秒 = 5s5s <<25s，所以不能采用一條指令執(zhí)行結(jié)束響應DMA請求方案，應采用每個CPU機器周期末查詢及響應DMA請求方案（通常安排CPU機器周期 = MM存取周期） 5.35 從5個方面比較程序中斷方式和DMA方式的區(qū)別。（1） 程序中斷方式的數(shù)據(jù)傳送主要依賴軟件，DMA主要依賴硬件。（2） 程序中斷傳送數(shù)據(jù)的基本