问答题(2001年北京理工大学)

主机和外设之间的信息传送控制方式有哪几种(至少说出3种)?它们各有哪些特点?各适用于什么场合?试写出程序查询方式的工作过程,并画出流程图。

答案解析

主机和外设之间的信息传送控制方式有:(1)程序查询方式程序查询方式是一种程序直接控制方式,输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。一旦某一外设被选中并启动之后,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。这种方式控制简单,但系统效率很低,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。(2)程序中断方式主机接到外设的中断请求后,暂时中址原来执行的程序,转去执行中断服务程序对外部请求进行处理,在中断处理完毕后返回原来的程序继续执行。显然,程序中断不仅适用于外部设备的输入/输出操作,也适用于对外界...

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讨论

主机和外设间的信息交换通过访问与外设相对应的寄存器(端口)来实现,对这些端口的编址方式有几种?它们各有哪些优缺点?80X86微机采用的是哪一种方式?它的I/O地址空间可以直接寻址和间接寻址,它们各自最大可以提供多少个8位端口、16位端口或32位端口?

DMA方式是在【 】之间建立一条直接数据通路。

CPU响应中断时,必须先保护当前程序的断点状态,然后才能执行中断服务子程序。这里的断点状态指的是____________。

堆栈的结构往往用于中断处理中保护现场,它的存取方式是__________。

CPU与外部设备交换数据时用__________、__________、__________和__________等方法来协调它们之间的速度不协调。

I/O接口按数据传送的宽度可分为__________和__________两类。

三态门电路比普通门电路多一种__________状态。

在中断服务程序中,保护和恢复现场之前需要__________中断。

某磁盘储存器的平均找道时间为Ts,转速为每分r转,每磁道容量为N个字,每信息块为n个字。试推算读写一个信息块所需时间Tb的计算公式。

某磁盘有两个记录面,存储区内直径为2.36英寸,外直径为5英寸,道密度为1250TPI(TPI:磁道数/英寸),内直径处的位密度为52400bpi(bpi:位/英寸),转速为2400rpm(rpm:转/分)。请回答:(1)每面有多少磁道,每磁道能存储多少字节?(2)数据传输率是多少?(3)设找道时间在10ms~40ms之间,在一个磁道上写8000字节数据,平均需要多少时间?

外设的识别方法有两种,它们是__________。

下列关于 I/O 控制方式的叙述中错误的是【 】。

下列关于硬件和异常/中断关系的叙述中,错误的是【 】。

外设接口的主要功能是__________、__________、__________。

一个计算机系统有I/O通道:① 字节字节多路通道,带有传输速率为1.2KB/s的CRT终端5台,传输速率为7.5KB/s的打印机2台;② 选择通道,带有传输速率为1000KB/s的光盘一台,同时带有传输速率为800KB/s的温盘一台;③ 数组多路通道,带传输速率为800KB/s及600KB/s的磁盘各一台,则通道的最大传输速率为【 】KB/s。

DMA是主存与外设间交换数据的方式,它也可用于主存与主存之间的数据交换。

对于低速输入输出设备,应当选用的通道是【 】。

某计算机的CPU主频为500MHz,CPI为5(即执行每条指令平均需要5个时钟周期)。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s,采用中断方式与主机进行数据传送,以32位为传送单位,对应的中断服务程序包含18条指令,中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题,要求写出计算过程。(1)在中断方式下,CPU用于外该设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少?(2)当外设的数据传输率达到5MB/s时,改为DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块的大小为5000B,且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期,则CPU用于该外设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少(假设DMA和CPU之间没有访存冲突)?

在DMA传送方式中,由【 】发出DMA请求。

在输入输出系统中,DMA方式是否可以替代中断方式?