内容发布更新时间 : 2024/4/16 12:09:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
【MeiWei_81重点借鉴文档】
5.1I/O设备有哪些编址方式，各有何特点？
常用的I/O编址方式有两种：I/O与内存统一编址和I/O独立编址 · I/O与内存统一编址方式的I/O地址采用与主存单元地址完全一样的格
式，I/O设备与主存占用同一个地址空间，CPU可像访问主存一样访问I/O设备，不需要安排专门的I/O指令。
· I/O独立编址方式时机器为I/O设备专门安排一套完全不同于主存地址
格式的地址编码，此时I/O地址与主存地址是两个独立的空间，CPU需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。
5.3I/O设备与主机交换信息时，共有哪几种控制方式？简述它们的特点。 ·程序直接控制方式：也称查询方式，采用该方式，数据在CPU和外设间的传送
完全靠计算机程序控制，CPU的操作和外围设备操作同步，硬件结构简单，但由于外部设备动作慢，浪费CPU时间多，系统效率低。 · 程序中断方式：外设备准备就绪后中断方式猪肚通知CPU，在CPU相应
I/O设备的中断请求后，在暂停现行程序的执行，转为I/O设备服务可明显提高CPU的利用率，在一定程度上实现了主机和I/O设备的并行工作，但硬件结构负载，服务开销时间大
· DMA方式与中断方式一样，实现了主机和I/O设备的并行工作，由于DMA
方式直接依靠硬件实现贮存与I/O设备之间的数据传送，传送期间不需要CPU程序干预，CPU可继续执行原来的程序，因此CPU利用率和系统效率比中断方式更高，但DMA方式的硬件结构更为复杂。
5.4比较程序查询方式、程序中断方式和DMA方式对CPU工作效率的影响。 ·程序查询方式：主要用于CPU不太忙且传送速度不高的情况下。无条件传送方
式作为查询方式的一个特例，主要用于对简单I/O设备的控制或CPU明确知道外设所处状态的情况下。
· 中断方式：主要用于CPU的任务比较忙的情况下，尤其适合实时控制和
紧急事件的处理
·DMA方式（直接存储器存取方式）：主要用于高速外设进行大批量数据传送的
场合。
5.8某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式
为1位起始位、7位数据位、1位检验位和1位停止位。若要求每秒钟传送
【MeiWei_81重点借鉴文档】
【MeiWei_81重点借鉴文档】
480个字符，那么该设备的数据传送速率为多少？ 解：480R(1+7+1+1)=4800位/秒=4800波特 5.11简述I/O接口的功能和基本组成。 ·I/O接口功能
(1)选址功能 (2)传送指令功能 (3)传送数据功能
(4)反映I/O设备工作状态的功能
·I/O接口基本组成
设备选择电路、命令寄存器和命令译码器、数据缓冲寄存器、设备状态标记触发
器
5.13说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。 ·中断向量地址和入口地址的区别
向量地址是硬件电路（向量编码器）产生的中断源的内存地址编号，中
断入口地址是中断服务程序的首地址。 ·中断向量地址和入口地址的联系
中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器（入口地址的地 址），通过它访存可获得中断服务程序入口地址。(两种方法：在向量地址所指单元内放一条JUM指令；主存中设向量地址表。
5.20比较単重中断和多重中断服务程序的处理流程，说明它们不同的原因。 单重中断：开中断指令设置在最后“中断返回”之前，意味着在整个中断服务
处理过程中，不能再响应其他中断源的请求。
多重中断：开中断指令设置在“保护现场”之后，意味着保护现场之后，若有更高级别的中断请求，CPU也可以响应，即再次中断现行的服务程序，转至新的中断服务程序，这是单重中断和多重中断的主要区别。 5.25根据以下要求设计一个产生3个设备向量地址的电路。
(1)3个设备的优先级A→B→C降序排列。
(2)A、B、C的向量地址分别为110100、010100、000110。 (3)排队器采用链式排队电路。
(4)当CPU发来中断响应信号INTA时，可将向量地址取至CPU。
【MeiWei_81重点借鉴文档】
【MeiWei_81重点借鉴文档】
5.27DMA方式有何特点？什么样的I/O设备与主机交换信息时采用DMA方式，举
例说明。
由于主存和DMA接口之间有一条数据通路，因此主存和设备交换信息是，不通
过CPU，也不需要CPU暂停现行程序为设备服务，省去了保护和恢复现场，因此工作速度比程序中断方式的高。
通常DMA与主存交换数据是采用如下三种方法： （1）停止CPU访问主存 （2）周期挪用（周期窃取） （3）DMA与CPU交替访问
5.30在DMA的工作方式中，CPU暂停方式和周期挪用方式的数据传送流程有何不
同，画图说明。
由于主存和DMA接口之间有一条数据通路，因此主存和设备交换信息是，不通过CPU，也不需要CPU暂停现行程序为设备服务，省去了保护和恢复现场，因此工作速度比程序中断方式的高。 通常DMA与主存交换数据是采用如下三种方法： （1）停止CPU访问主存 （2）周期挪用（周期窃取） （3）DMA与CPU交替访问
解：两种DMA方式的工作流程见下页，其主要区别在于传送阶段，现行程序是否
完全停止访存。
停止CPU访存方式的DMA工作流程如下： 现行程序CPUDMACI/O
【MeiWei_81重点借鉴文档】