问答题(2009年硕士研究生入学考试)

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)?

答案解析

(1)每秒钟内需要中断的次数=0.5MB/s/(32bit/8)=0.125M/s在1秒钟内完成这么多次中断,需要的时间=0.125MB/s×[(18+2)×5]/500MHz=0.025s。则在中断方式下,CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的...

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讨论

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。

外设的识别方法有两种,它们是__________。

三态门电路比普通门电路多一种__________状态。

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

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。

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。

从中断源的急迫程序、CPU响应时间和接口控制电路3个方面,说明程序中断和DMA方式的差别。

何为DMA传送?一个DMA控制器至少应包括哪些部件 ?它们各自起什么作用?DMA控制器通过是如何获取总线控制权的?

DMA控制器与CPU分别使用内存,通常采用以下3种方法:①__________;②__________;③DMA与CPU交替访内。