内容发布更新时间 : 2024/5/18 17:34:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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5.1 I/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。
5.3 I/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。
CPU，在 CPU相应 I/O 设备服务可
· 程序中断方式：外设备准备就绪后中断方式猪肚通知
I/O 设备的中断请求后，在暂停现行程序的执行，转为
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 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
I/O 设备的控制或
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传送的场合。
5.2 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 480个字符，那么该设备的数据传送速率为多少？ 解：480 * (1 + 7 + 1 + 1) = 4800
位/ 秒 = 4800 波特
5.5 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。
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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。
5.3 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。
5.6 DMA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
5.14 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
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