习题7
一．单选选择题
12． 计算机系统的输入/输出接口通常是 的交界面。
A. CPU与存储器之间 B. 存储器与打印机之间
C. 主机与外围设备之间 D. CPU与系统总线之间
13．在具有中断向量表的计算机中，中断向量地址是 。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务程序的入口地址
C. 中断服务程序入口地址的地址 D. 例行程序入口地址
16．如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的处理次序，可以利用 。
A. 中断嵌套 B. 中断向量 C. 中断响应 D. 中断屏蔽
^
18．中断系统中的断点是指 。
A．子程序入口地址 B．中断服务子程序入口地址
C．中断服务程序入口地址表 D．中断返回地址
19．在独立编址方式下，CPU对存储单元和I/O设备的访问是靠 来区分的。 A．不同的地址代码 B．不同的地址总线
C．不同的指令和不同的控制信号 D．上述都不对
23．采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是 。 A．在总线控制器发出的控制信号控制下完成的
B．由CPU执行的程序完成的
C．在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的
~
D．由CPU响应硬中断处理完成的
24. 下列有关DMA方式进行输入输出的描述中，正确的是 。
A. 一个完整的DMA过程，部分由DMAC控制，部分由CPU控制
B. 一个完整的DMA过程，完全由CPU控制
C. 一个完整的DMA过程，完全由CPU采用周期窃取方式控制
D. 一个完整的DMA过程，完全由DMAC控制，CPU不介入任何控制
25. 在DMA传送方式中，发出DMA请求的是 。
A. 主存 B. DMA控制器 C. CPU D. 外部设备
26. DMA访问主存时让CPU进入等待状态，等DMA的一批数据访存结束后再恢复工作，这种情况称为 。
A. CPU暂停方式 B. 存储器分时方式 C. 周期挪用方式 D. 透明的DMA
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27. DMA方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是 。
A. 实现数据传送 B. 向CPU提出总线使用权
C.发中断请求 D. 向CPU提出传输结束
28. 下列关于DMA方式的正确说法是 。
A. DMA方式利用软件实现数据传送
B. DMA方式能完全取代中断方式
C. DMA方式在传送过程中需要CPU程序的干预
D. DMA方式一般用于高速、批量数据的简单传送
29. 下列说法正确的是 。
A. 程序中断过程是由硬件和中断服务程序共同完成的
"
B. 每条指令的执行过程中，每个总线周期要检查一次有无中断请求
C. 检测有无DMA请求，一般安排在一条指令执行过程的末尾
D. 中断服务程序的最后指令是无条件转移指令
二．综合应用题
1．什么是计算机的外部设备试列出常用输入、输出设备各三种并简要说明其用途。
2．LCD显示器与CRT显示器相比有什么特点和优缺点
3. 某光栅扫描显示器的分辨率为1024×1024，帧频率为75Hz（逐行扫描），颜为24位真彩。回扫和消隐时间忽略不计，问： (1) 每一像素允许的读出时间是多少 (2) 刷新存储器的容量是多少 (3) 刷新带宽是多少显示总带宽是多少
4．常用的打印机有哪几种它们各有什么特点
5．I/O 接口的基本结构包括哪几个部分各部分起什么作用
；
6．计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法弯曲刚度
7．CPU与外设有哪几种数据传送方式它们各有什么特点
8. 简述中断传送的特点和整个中断过程。
9.简述DMA传送的工作原理及DMA控制器的几种基本操作方式。
10．有六个中断源Dadma1、D2、D3、D4、D5 D6，它们的响应中断优先级从高到低分别是1级、2级、3级、4级、5级和6级。这些中断源正常情况下的中断屏蔽码设置与响应优先级次序相同，而中断服务程序的执行顺序需要改变为4→5→3→2→6→1。已知，每个中断源有六位中断屏蔽码。请分别写出正常的中断屏蔽码和改变后的中断屏蔽码。
11．某中断系统可以实现5重中断，中断响应和中断处理优先级的顺序同样是1→2→3→4→5（其中优先权1最高）。若现行程序运行到T1时刻，响应优先权4的中断源的中断请求；在此中断处理尚未结束的T2时刻，又出现了优先权3的中断源的中断请求；当优先权3未处理结束的T3时刻，又出现了优先权2的中断源的中断请求；待优先权2的中断处理完毕刚一返回的T4时刻，又被优先权1的中断源的中断请求打断。请从实时角度画出观察到的CPU运动轨迹（从现行程序被中断直至返回现行程序止），在图中标出中断请求和返回点，并加以简单说明。
12．假定磁盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为1MB/s。CPU的时钟频率为50MHz。
(1) 程序查询的输入输出方式，一个查询操作需要100个时钟周期，求CPU为I/O查询所花费的时间比率，假定进行足够的查询以避免数据丢失。 (2) 用中断方式进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为100个时间周期。求CPU为传输磁盘数据花费的时间比率。
不粘胶
(3) 采用DMA控制进行输入输出操作，假定DMA的启动操作需要1000个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期，如果平均传输的数据长度为4KB，问在磁盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入输出操作，忽略DMA申请使用总线的影响。
"
13.在程序查询方式的输入/输出系统中，假设不考虑处理时间，每一个查询操作需要100个时钟周期，CPU的时钟频率为50MHz。现有鼠标和硬盘两个设备，而且CPU必须每秒对鼠标进行30次查询，硬盘以32位字长为单位传输数据，即每32位被CPU查询一次，传输率为2MB/s。求CPU对这两个设备查询所花费的时间比率，由此可得出什么结论
14．某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为 S，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，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，要求给出计算过程。
（1）在中断方式下，CPU 用于该外设 I/O 的时间占整个CPU时间的百分比是多少
（2）当该外设的数据传输率达到5MB/S时，改用DMA方式传送数据，假定每次DMA传 送块大小为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 的时间占整个CPU时间的百分比是多少（假设 DMA 与 CPU 之间没有访问冲突）。
~
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习题7
一、 选择习题答案
1．B 2. B 3. A 4. A 5. A 6. B 7. B 8. D 11．A
、
解子征 20. B
二、综合应用题
3．解：(1) 每一像素允许的读出时间为1/75×1/(1024×1024) = ×10-8s = 。
(2) 刷新存储器的容量 =1024×1024×24/8B = 1024×1024×3B = 3MB。
(3) 刷新带宽 = 1024×1024×3B×75 = 225MB/s。显示总带宽=刷新带宽= 225MB/s。
10．解： 中断屏蔽码mvr蒸发浓缩
中断源 | 中断优先级 | 正常的屏蔽码 ' D1 D2 D3 D4 D5 D6 | 改版后的屏蔽码 D1 D2 D3 D4 D5 D6 |
D1 | 1 | 1 1 1 1 1 1 | 1 0 0 0 0 0 |
D2 | 2 | 0 1 1 1 1 1 | （ 1 1 0 0 0 1 |
D3 | 3 | 0 0 1 1 1 1 | 1 1 1 0 0 1 |
D4 | 4 | 0 0 0 1 1 1 | 1 1 1 1 1 1 |
D5 | 《 5 | 0 0 0 0 1 1 | 1 1 1 0 1 1 |
D6 | 6 | 0 0 0 0 0 1 | 1 0 0 0 0 1 |
| | | |
11．解：CPU运动轨迹如图所示。
12．解：(l) CPU 为查询所花费的时间比率为 ×100/4= 。
(2）中断方式CPU为传输磁盘数据花费的时间比率为*100/4= 。
(3）DMA方式CPU为进行操作花费的时间比率为×1500/4000= 。
13．解： (1) CPU对鼠标的查询占用CPU的时间比率为：100×30 / (50×10水管快速接头6)100% = %。
(2)对磁盘的查询占用CPU的时间比率为：
(100×2MB / 4B×1024) / (50×106)100% = 105%。
结论： 以上结果表明，对鼠标的查询基本不影响CPU的性能，而即使CPU将全部时间都用于对磁盘的查询也不能满足磁盘传输的要求，所以CPU一般不采用程序查询方式与磁盘交换信息。
14．解：⑴ 中断方式下， CPU 每次用于数据传输的时钟周期数：5×（18 + 2）=100。为达到外设 s 的数据传输速率，外设每秒申请的中断次数：4B=125000。则1秒内用于中断的开销：100×125000== 个时钟周期。CPU 用于外设 I/O 的时间占整个 CPU 时间的百分比： / 500M × 100%=%
⑵ 外设数据传输率提高到5MB/s时，1秒内需要产生的DMA次数为：5MB/5000B=1000。CPU用于DMA处理的总开销：500×1000=500000=个时钟周期。CPU用于外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比：500M×100%=%
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