(计算机组成原理题目题型总结）第七、八章：I/O设备与I/O控制方式
文章目錄
- 一：外圍設備
- 二：I/O控制方式
- 白中英課本習題
- （1）第7章：外存與I/O設備
- （2）第8章：I/O控制方式
一：外圍設備
- 此部分內(nèi)容較為簡單，不作整理
二：I/O控制方式
- 程序查詢方式、程序中斷方式，DMA方式
- D
- A
- D
- D
錯誤
- A：應該分為并行接口和串行接口
- B、C：統(tǒng)一編址是靠不同地址碼區(qū)分的；獨立編制是靠不同指令區(qū)分的
★★★
- B
統(tǒng)一編址直接使用指令系統(tǒng)中的訪存指令完成操作；獨立編制時，需要使用專門的輸入輸出指令
- D
- D
- B
- A
- D
- D
- A
★★★
- A
在單級中斷系統(tǒng)中，處理過程為
其中1-3由硬件完成，4-8由中斷服務程序完成
- D
★★★
每秒查詢需要耗費200×500=100000個時鐘周期，因此100000/50M=0.2%
- B
每400ns發(fā)出一次中斷請求，而響應和處理時間為100ns，題目中的延遲時間為干擾信息，因為在50ns中，無論怎樣延遲，每400ns扔需要花費100ns處理中斷。所以100/400=25%
- B
關中斷、保存斷點，引出中斷服務程序
- B
- B
計數(shù)器定式查詢方式中n個I/O接口需要log2nlog_{2}nlog2?n個設備地址線
- C
CPU必須找到中斷服務程序的入口地址,稱之為中斷向量。系統(tǒng)中的全部中斷向量會集中存放到存儲器的某個區(qū)域內(nèi),這個存放中斷向量的存儲器稱之為中斷向量表，也即服務程序入口地址表
★★★
- C
浮點數(shù)運算下溢可以當做機器零處理，不需要中斷，而浮點數(shù)運算上溢，必須使用中斷
- C
自陷是認為設定的特殊處理機制，不是異常產(chǎn)生的
- C
III的說法恰好相反
★★★
- B
解釋
- 每條指令周期結(jié)束后，CPU會統(tǒng)一掃描各中斷源，然后進行判優(yōu)來決定響應哪一個中斷源
- CPU會在每個存儲周期結(jié)束后檢查是否有DMA請求
- 中斷服務程序的最后指令通常是中斷返回指令
- B
★★★
- B
- C
- C
- B
- C
★★★
- A
- B
- C
- A
- B
- C
★★★
- D
中斷屏蔽標志的一種作用是實現(xiàn)中斷升級，也即改變中斷處理的次序，也即能改變中斷服務程序執(zhí)行完的次序
- 注意中斷響應次序由硬件排隊電路決定
.★★★
- B
多重中斷系統(tǒng)在保護被中斷進程現(xiàn)場時關中斷，執(zhí)行中斷處理程序時開中斷
- B
PC的內(nèi)容是被中斷程序尚未執(zhí)行的第一條指令地址，PSW寄存器保存各種狀態(tài)信息
- B、D
- C
- A
- A
- D
中斷處理方式:在I/O設備輸入每個數(shù)據(jù)的過程中，由于無須CPU干預，因而可使CPU與I/O 設備并行工作。僅當輸完-一個數(shù)據(jù)時，才需CPU花費極短的時間去做一些中斷處理。因此中斷申請使用的是CPU處理時間，發(fā)生的時間是在一條指令執(zhí)行結(jié)束之后，數(shù)據(jù)在軟件的控制下完成傳送
而DMA方式與之不同。DMA方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，即在CPU與I/O設備之間，每次傳送至少-一個數(shù)據(jù)塊; DMA方式每次申請的是總線的使用權，所傳送的數(shù)據(jù)是從設備直接送入內(nèi)存的，或者相反;僅在傳送- 一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時，才需要CPU干預，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在控制器的控制下完成的
- B
DMA方式只能用于數(shù)據(jù)傳輸，它不具有對異常事件的處理能力，不能中斷現(xiàn)行程序，而鍵盤和鼠標要求CPU立即響應，因此無法采用DMA方式
- C
DMA使用硬件電路實現(xiàn)的
- A
- B
- B
- B
- C
寄存器的保護由中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)
白中英課本習題
（1）第7章：外存與I/O設備
【答案】
存儲容量=分辨率×帶寬=1024×1024×8bit=1MB
【答案】
格式化容量=512B×9×100×2=921600B
【答案】
【答案】
185000B/S4000r/60s=2775B/r=2775B/道\frac{185000B/S}{4000r/60s}=2775B/r=2775B/道4000r/60s185000B/S?=2775B/r=2775B/道，因此總?cè)萘?#61;2×220×2775=1.16MB
【答案】
（1）有效存儲區(qū)域為33-22=11/2=5.5cm，由于道密度=40道/cm，因此40×5.5=220道，所以總共有220個圓柱面
（2）磁道周長為2×3.14×11=69.08cm，每道信息量=400bit/cm × 69.08cm=27632bit=3454B；每面信息量=3454×220=759880B；盤組總?cè)萘繛?59880B×10=7598800B
（3）磁盤傳輸率=磁盤轉(zhuǎn)速×每條磁道容量，其中6000r/min=600r/s，所以磁盤傳輸率=100×3454B=345400B/S
（4）
（5）應該記錄在同一個柱面上，從而不需要重新找磁道
【答案】
（1）12288B×275×4=12.89MB
（2）磁道半徑最小時對應最高位密度：12288B2×3.14×115=17B/mm\frac{12288B}{2×3.14×115}=17B/mm2×3.14×11512288B?=17B/mm
磁道半徑最大時對應最低位密度，此時磁道半徑=115+（275/5）=170mm，所以最低位密度為12288B2×3.14×170=11.5B/mm\frac{12288B}{2×3.14×170}=11.5B/mm2×3.14×17012288B?=11.5B/mm
（3）3000r/min，也即50r/s，所以數(shù)據(jù)傳輸率為50×12288B=600KB/S
(4) 12×150×1000=10ms\frac{1}{2}×\frac{1}{50}×1000=10ms21?×501?×1000=10ms
（5）
【答案】
（1）
因此存取時間=60ms+12×40×1000=72.5ms\frac{1}{2×40}×1000=72.5ms2×401?×1000=72.5ms
（2）
數(shù)據(jù)傳輸率=40×96=480KB/S
【答案】
【答案】
【答案】
【答案】
（2）第8章：I/O控制方式
- A
- B
- C
- C
處理一個中斷請求需要x秒，從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)，才能再處理新的中斷請求；每處理n次這樣的中斷請求，緩沖區(qū)內(nèi)就存放n個數(shù)據(jù)，此時需要花費y秒。所以cpu追蹤到n次中斷請求需要nx+y秒。平均次一次中斷請求需要(nx+y)/n秒，那么每秒可以追蹤到n/(n*x+y)次中斷請求
- C
- 控制外圍設備
- 組織外圍設備和內(nèi)存之間進行數(shù)據(jù)傳輸
- 選擇
- 數(shù)組多路
- 字節(jié)多路
不能，因為A B屬于同級別中斷。要使設備B提出請求后總能立即響應得到服務，除非將B提高到上一級，并令IM3=0，即構(gòu)成一個3級IR
【答案】
（1）
（2）
【答案】
雖然CPU有16個通用寄存器，但因為運行某中斷處理程序時僅用到其中2個寄存器，因此在響應中斷而進入該中斷處理程序時，不需要將所有通用寄存器內(nèi)容保存到主存中，需要保存的只是在中斷處理程序中要用到的2個寄存器
【答案】
【答案】
（1）011
（2）001
（3）將B提高到上一級，并令IM3=0，即構(gòu)成一個3級IR
【答案】
D
【答案】
- 外中斷
- 可屏蔽中斷
- 不可屏蔽中斷
- 內(nèi)部中斷
- 異常
- 執(zhí)行軟件中斷指令
【答案】
- 串行
- 并行
- 數(shù)據(jù)傳輸率
- 數(shù)據(jù)傳輸實時性
- 小
【答案】
【答案】
- 接口
- 并行
- 8
- 16
- 16
【答案】
DMA與中斷的區(qū)別
答
- 通道是通過執(zhí)行通道指令來實現(xiàn)輸入輸出的，由通道負責對外圍設備的統(tǒng)一管理，并組織外圍設備與內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳輸，大大提高了CPU的效率;
- DMA是由DMA控制器在獲得總線控制權后，直接在內(nèi)存與外設之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的，傳送速率只受到內(nèi)存訪問時間的限制,適用于高速外設與內(nèi)存間進行大量的數(shù)據(jù)傳輸;
- 中斷是通過CPU在響應中斷時，轉(zhuǎn)入中斷服務程序，執(zhí)行輸入/輸出指令來完成輸入/輸出的，比較適合隨機出現(xiàn)的服務
【答案】
新人創(chuàng)作打卡挑戰(zhàn)賽發(fā)博客就能抽獎！定制產(chǎn)品紅包拿不停！總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的(计算机组成原理题目题型总结）第七、八章：I/O设备与I/O控制方式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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