计算机组成原理 白中英 第三版(完整版)第八章输入输出系统
1．如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：（）主机与设备是串行工作的；（）主机与设备是并行工作的；（）主程序与设备是并行运行的。
A．程序查询方式 B. 程序中断方式 C. DMA方式
A C B解：2．中断向量地址是_____。
A．子程序入口地址 B. 中断服务程序入口地址
C．中断服务程序入口地址指示器 C. 例行程序入口地址
C解：3．利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接受采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒_____次的中断请求。
A．N/(n×x+y) B. N/(x+y)×n C. Min(1/x, n/y)
A解：4．采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个____的时间。
A．指令周期 B. 机器周期
C. 存储周期
D. 总线周期
C解：5．通道的功能是：（1）________，（2）______。按通道的工作方式分，通道有______通道、_______通道和______通道三种类型。
解：（1）执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输；
（2）执行CPU的I/O指令，以及向CPU报告中断。
选择通道、字节多路通道、数组多路通道
6．在教科书图8.7中，当CPU对设备B的中断请求进行服务时，如设备A提出请求，CPU能够响应中断吗？为什么？如果设备B一提出请求总能立即得到服务，问怎样调整才能满足此要求？
解：（1）CPU不能响应中断
（2）因为同级中断不能嵌套，而A、B设备属于同级中断
（3）如果想要设备B一提出请求即能得到服务，则应该使设备B为最高优先级，这里可将，处于最高优先级。级IR单独接至 B3 设备
8．设某机有5级中断：L0，L1，L2，L3，L4，其中断响应优先次序为：L0最高，L1次
之，L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1→L3→L0→L4→L2，试问：
1 / 3
（1）下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位
为ぜ表示允许中断，该位为?表示中断屏蔽）？
（2）若这5级中断同时都发出中断请求，按更改后的次序画出进入各级中断处理程序的过程示意图。
解：（1）
）（2
9．某机器CPU中有16个通用寄存器，运行某中断处理程序时仅用到其中2个寄存器，请问响应中断而进入该中断处理程序时，是否要将通用寄存器内容保存到主存中去？需保存几个寄存器？
解：响应中断而进入该中断处理程序时，需将通用寄存器内容保存到主存中去，但为减少中断处理时间，不必保存所有通用寄存器内容，这里只需将2个中断处理程序中用到的寄存器内容
保存起来。
12．下列陈述中正确的是_____。
A．在DMA周期内，CPU不能执行程序
B．中断发生时，CPU首先执行入栈指令将程序计数器内容保护起来
C． DMA传送方式中，DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期
D．输入输出操作的最终目的是要实现CPU与外设之间的数据传输
D解：2 / 3
13．Pentium系统有两类中断源：①由CPU外部的硬件信号引发的称为_____，它分为可屏蔽______和非屏蔽_____；②由指令引发的称为_______，其中一种是执行______，另一种是_______。
解：①外部中断 INTR NMI
出错或故障引发的②异常中断执行软件中断指令引发的
14．IEEE1394是______I/O标准接口，与SCSI_____I/O标准接口相比，它具有更高的______，更强的_______，提及_____，连接方便。
B A
C
D E解：15．SCSI是系统级_____，是处于主适配器和智能设备控制器之间的_____I/O接口。SCSI-3标准允许SCSI总线上连接的设备由______个提高到_____个，可支持_____位数据传输。
A．并行 B. 接口 C. 16 D. 8 E. 32
B A D
C D解：18．若设备的优先级依次为CD-ROM、扫描仪、硬盘、磁带机、打印机，请用标准接口SCSI 进行配置，画出配置图。
解：PCI HBA → CD-ROM →扫描仪→硬盘→磁带机→打印机→终端器
3 / 3
(设备管理)第九章输入输出设备
9.2基本题 9.2.1填空题 1.按功能分类，外部设备大致可以分为（输入设备）（输出设备）和（输入输出兼用设备） 2.输入设备的作用是将（外部信息）以一定的数据格式送入（系统内存）答案：、 3.输入设备和输出设备统称为（外设），通常通过（输入输出接口）与主机相连接 4.输入设备分为（图形）输入设备、（图像）输入设备、（语音）输入设备几类 5.输出设备的作用是将（计算机的处理结果）提供给（外界） 6.每一种外设都是在它自己的（设备控制器）控制下工作，而（、适配器）则是通过（） 和（）相连接并受（主机）控制 7.常用的按键有（机械触点）式、薄膜式和（电容）式。其中（电容）式键开关无触点， 简单可靠，使用寿命长 8.鼠标器主要有（机械）式和（光电）式两种，后者需要特制的网格板与鼠标配合使用 9.光笔可以与（屏幕）上光标配合画出或修改图形，是一种定位输入设备 10.按显示器件分类，显示器有（阴极射线管显示器）（CRT）（液晶显示器）（LCD）和等离 子显示器 11.显示器的主要性能指标是图像的（分辨率）和（灰度级）。前者的值越高，显示的图像 就越清晰 12.液晶显示器的主要工作电压（低）、功耗（低）、体积小、重量轻、常用作便携式设备的 显示器 13.字符显示器的控制逻辑电路的功能包括（显示控制）（同步控制）（消隐）和（光标控制） 14.不同CRT显示标准所支持的最大（分辨率）和（颜色）数目是（不同）的. 15.按所显示的信息内容分类，显示器可以分为（字符）显示器、（图形）显示器和（图像） 显示器三类 16.CRT显示器上构成图像的最小单元称为（像素） 17.常用的打印设备有（点阵式）打印机、（宽行）打印机、（激光）打印机、（彩色喷墨） 打印机，他们都属于（硬拷贝）输出设备 18.按照工作原理，打印机可分为（击打）式和（非击打）式两类，激光打印机和喷墨打印 机均属于后者 19.对于单色显示器，若每屏可以显示80列*25行=2000个字符，字符窗口为9*14点阵， 字符为7*9点阵，则VRAM中存放的（2000个字符的ASCII码），容量为（2000）字节20.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由（刷新）存储器、（显示）控制器、（ROM BIOS） 三部分组成。先进的显示控制器具有（图形）加速能力 21.激光打印机的工作过程分为（处理）阶段、（成像）阶段、（转印）阶段、（定影）阶段 22.衡量打印机打印速度的指标是:每秒钟打印的英文字符数（或每分钟打印的页数） 23.打印字符的点阵存储在（字符发生器）中，该装置通常采用ROM实现 24.数模转换（D/A转换）是将（数字）信号转换成（模拟）信号 25.模数转换（A/D转换）是将（模拟）信号转换成（数字）信号 26.音频处理总体上可分为三部分，即（音频识别）、（音频合成）和音效处理 27.VESA标准是一个可以扩展的标准，它除兼容传统的]（VGA）等显示方式外，还支持 （1280*1024）像素光栅，每像素点（24位）颜色深度 9.2.2选择题
《操作系统》习题集：第5章 输入输出管理
第5章输入输出管理-习题集 一、选择题 1.（）是直接存取的存储设备【＊，联考】 A. 磁盘 B. 磁带 C. 打印机 D. 键盘显示终端 2.在中断处理中，输入/输出中断是指（）。【＊，★，联考】 Ⅰ. 设备出错Ⅱ. 数据传输结束 A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅰ和Ⅱ D. 都不是 3.用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是（）。【＊＊，★，11考研】 A. 用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序 B. 用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序 C. 用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序 D. 用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序 4.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（）。【＊，★，联考】 A. 程序查询 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 无条件存取方式 5.在操作系统中，（）指的是一种硬件机制。【＊，联考】 A. 通道技术 B. 缓冲池 C. SPOOLing技术 D. 内存覆盖技术 6.通道又称I/O处理机，它用于实现（）之间的信息传输。【＊，联考】 A. 内存与I/O设备 B. CPU与I/O设备 C. 内存与外存 D. CPU与外存 7.通道程序是（）。【＊，联考】 A. 由一系列机器指令组成 B. 由一系列通道指令组成 C. 可以由高级语言编写 D. 就是通道控制器 8.在以下I/O控制方式中，需要CPU干预最少的是（）。【＊，★，联考】 A. 程序I/O方式 B. 中断控制方式 C. DMA控制方式 D. 通道控制方式 9.与设备相关的中断处理过程是由（）完成的。【＊＊，★，联考】 A. 用户层I/O B. 设备无关的操作系统软件 C. 中断处理 D. 设备驱动程序 10.（与题“3”同） 11.本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是（）。【＊＊，★，10考研】 A. 命令解释程序 B. 中断处理程序 C. 系统调用程序 D. 用户登录程序 12.一个计算机系统配置了2台同类绘图机和3台同类打印机。为了正确驱动这些设备，系统应该提供（）
第8章 多媒体信息的输入与输出
第8章多媒体信息的输入与输出 8.1 显示卡 8.1.1 显示卡的作用 1．信息模式的转换 ⑴并行数据信号转换为串行输出数据信号; ⑵数字信号转换为模拟信号。 2．显示信息的控制 显示卡发送到显示器的输出信号除含有模拟视频信号外还含有许多控制信号。 3. 对图形函数进行加速 现在普遍使用的显示卡都已经是图形加速卡，它拥有自己的图形函数加速器，能够提供图形函数的计算能力。 8.1.3 显示卡的结构与性能 显示卡各主要功能模块都集成在一块插件板上。它通过系统板上的I/O扩展槽与系统总线连接，通过多芯电缆与显示器接口电路连接。 1.图形加速芯片 图形加速芯片又称为图形处理芯片或显示芯片，它是显示卡中最主要的部分，它决定了显示卡的类型、档次和大部分性能。 2. 显示存储器 显示存储器是一种随机存储器。根据显示存储器的功能，它也被称为帧缓冲器（Frame Buffer）、视频存储器（Video RAM）或位图存储器（Bitmap Memory）。它主要存放的是图形加速芯片处理后的一帧显示图形的数据，即与显示屏幕上一帧图形各像素点一一对应的像素值，从而在屏幕上形成一帧与显示存储器中所存位图数据相对应的可见画面。 3. RAMDAC RAMDAC是“Random Access Memory Digital to Analog Converter”的缩写，即随机存储数/模转换器。它主要用于将显示存储器中输出的串行图形数据实时地转换为显示器所能接受的R、G、B模拟信号，发送到显示器并显示出来。 4.BIOS ROM BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称﹑型号以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分利用图形加速芯片的功能。 5.总线接口 显示卡总体上是一种板卡总线结构方式。对外部而言显示卡要通过总线接口与计算机主板连接进行相互间的数据交换，对内部而言它将板卡总线作为图形加速芯片、显示存储器、显示控制器等卡内部件的数据传输通道，因此，板卡总线或总线接口的传输速率是决定显示卡总体效能的重要因素。 6.其他 ①VGA插口； ②VGA Feature插口； ③视频S端子插口 8.2.1 音频卡的作用 1．采集、编辑和回放数字声音文件； 2．对数字音频文件进行压缩和解压缩； 3. MIDI音乐合成；
第七章 输入输出(IO)系统
一、选择 1、计算机所配置的显示器中，若显示控制卡上双薪存储器 的容量是1MB，则当采用800×600像素的分辨率时，每个像素最多可以有（C）种不同的颜色。 A.256 B.65536 C.16M D.4096 2、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256， 则刷新存储器的容量约为（B） A.256M B.1M C.256KB D.32MB 3、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为 256色，则刷新存储器每单元字长是（A） A.1个字节 B.2个字节 C.256个字节 D.1024个字节 4、若计算机屏幕上每个像素的灰度级为256，则刷新存储 每个单元的宽度是。 5、显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16×16的点阵表 示，7500个汉字的字库容量是240KB 。 6、磁盘存储器的等待时间通常是磁盘旋转半周所用的时间。 7、某磁盘的转速为7200r/min，传输速度为4MN/s，控制 器开销为1ms，要保证读或写一个512B的扇区的平均时间为11.3ms。那么，该磁盘的平均寻道时间不超过（D） A.3.9ms B.4.7ms C.5.5ms D.6.1ms 8、一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C）A.7200×160KB/s B.7200KB/s C.9600KB/s D.19200KB/s 9、某计算机系统中，假定硬盘以中断方式与处理机进行数据输入输出，以16位为传输单位，传输率为50KB/s，每次传输的开销（包括中断）为100个CPU时钟，处理器的主频为50MHz，请问软盘数据传送时占处理器的时间比例是 10、设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量60MB，磁盘旋转一周的时间为25ms，每磁道有8个扇区，各扇区之间有一间隙，磁头通过每个间隙需 1.25ms。则磁盘通道所需最大传输率是 11、下列有关程序中断I/O方式的叙述中，错误的是（D） A. 程序中断I/O方式是CPU和外设能够并行工作 B. 中断I/O方式下，外设和CPU直接交换数据 C. 中断I/O方式下，CPU会有额外的开销用于断点、现场 的保护和回复等 D. 中断I/O方式适用于像磁盘一类的高速设备 12、指令执行结果出现异常而引起的中断是（B） A.I/O中断 B.程序性中断 C.机器校验中断 D.外中断 13、主存故障引起的中断是（C） A.I/O中断 B.程序性中断 C.机器校验中断 D.外中断
第十章 输入输出系统习题
第十章输入输出系统习题 一、单项选择题： 1、“总线忙”信号是由__ __建立的。 A．获得总线控制权的设备B．发出“总线请求”的设备 C．总线控制器D．CPU 2、在不同速度的设备之间传送数据__ __。 A．必须采用同步控制方式B．必须采用异步控制方式 C．可以选用同步方式，也可选用异步方式D．必须采用应答方式 3、挂接在总线上的多个部件___ _。 A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据 D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据 4、总线从设备是____。 A．掌握总线控制权的设备 B．申请作为从设备的设备 C．被主设备访问的设备D．总线裁决部件 5、假设某系统总线在一个总线周期中传输4个字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是__ __。 A．10 MB/s B．20 MB/s C．40 MB/s D．80 MB/s 6、波特率表示传输线路上____。 A．信号的传输速率B．有效数据的传输速率 C．校验信号的传输速率D．干扰信号的传输速率 7、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 8、显示器的主要参数之一是分辨率，其含义是____。 A．显示屏幕的水平和垂直扫描频率 B．显示屏幕上光栅的列数和行数 C．可显示不同颜色的总线 D．同一个画面允许显示不同颜色的最大数目 9、下列选项中，能引起外部中断的事件是____。 A．键盘输入B．除数为0 C．浮点运算下溢D．访存缺页 10．CPU响应中断时，最先完成的两个步骤是_ __和保护现场信息。 A.开中断 B.恢复现场 C.关中断 D.不可屏蔽中断 11、在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠来区分的。 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．上述都不同 12、计算机系统的输入/输出接口通常是__ __。 A．CPU与存储器之间的交界面B．存储器与打印机之间的交界面 C．主机与外围设备之间的交界面D．CPU与系统总线之间的交界面 13．根据连线的数量，总线可分为串行总线和_____ ___总线
第6章 输入输出系统-选择题
第6章输入输出系统(I/O管理)-选择题 1.以下关于设备属性的叙述中,正确的是()。 A.字符设备的基本特征是可寻址到字节,即能指定输入的源地址或输出的目标地址 B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备 C.共享设备是指同一时间内允许多个进程同时访问的设备 D.在分配共享设备和独占设备时都可能引起进程死锁 2.虚拟设备是指() A.允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B.允许用户以标准化方式来使用物理设备 C.把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 D.允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备 3.磁盘设备的1O控制主要采取()方式 A.位 B.字节 C.帧 D. DMA 4.为了便于上层软件的编制,设备控制器通常需要提供() A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令 B.1/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令 C.中断寄存器、控制寄存器和控制命令 D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器 5.在设备控制器中用于实现设备控制功能的是() A. CPU B.设备控制器与处理器的接 C.I/O逻辑 D.设备控制器与设备的接口 6.在设备管理中,设备映射表(DMT)的作用是() A.管理物理设备 B.管理逻辑设备 C.实现输入/输出 D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系 7.DMA方式是在()之间建立一条直接数据通路 A.I/O设备和主存 B.两个I/O设备 C.I/O设备和CPU D.CPU和主存 8.通道又称1/O处理机,它用于实现()之间的信息传输。 A.内存与外设 B.CPU与外设 C.内存与外存 D.CPU与外存 9.在操作系统中,()指的是一种硬件机制 A.通道技术 B.缓冲池 C. Spooling技术 D.内存覆盖技术 10.若1O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是() A.程序查询 B.中断方式 C.DMA方式 D.无条件存取方式 11.计算机系统中,不属于DMA控制器的是() A.命令/状态寄存器 B.内存地址寄存器 C.数据寄存器 D.堆指针寄存器 12.()用作连接大量的低速或中速1O设备
计算机组成原理第8章-输入输出系统
第八章输入输出系统 8.1输入输出设备的编址方式 8.2 总线结构 8.2.1 概述 总线是传送信息的通路，在计算机系统中使用的总线可分成3类： (1)计算机系统中各部件内部传送信息的通路。例如：运算器内部寄存器与寄存器之间、寄存器与算术逻辑运算单元(ALU)之间的传送通路，通常称之为内部总线。 (2)计算机系统中各部件之间传送信息的通路。例如CPU与主存储器之间，CPU与外设端口之间传送信息的通路，通常称之为“系统总线”。 (3)计算机多机系统内部各计算机之间传送信息的通路，通常称之为“机间总线”或“多机总线”。 本节中讨论的主要是CPU与外设接口之间的系统总线，又可称作输入输出总线，简称I／O总线。 提到总线，人们马上会想到它由许多条传输线构成，这些传输线的总条数称作总线的宽度，连接在一条总线上常常有多个设备或部件，因此常被称作共享总线或分时总线。因为不管一条总线上连接了多少个设备，任何时候只能有两个设备利用总线进行通信，一是信息发送者，一是信息接收者。于是就应该有一个部件来确定当前总线由哪两个设备来使用。如果有多个部件申请使用总线时，还应该由它根据申请者的优先级别来确定使用总线的优先次序，所有这些功能要由总线控制逻辑来完成。因此总线应该是由一定数量的传输线和总线控制器两部分构成。总线控制器可以是集中式的，集中在某个部件内部，也可以是分散式的，分散在共享总线的多个部件中。 8.2.2总线的控制方式 以集中式总线控制方式为例来说明常用的3种总线控制与仲裁方式。 1．串行链式查询方式 采用串行链式查询方式来实现判优功能的连接图如图8－3所示。
从图8-3中可以看出，该总线上连接着多个部件，对各个部件来说，除了共享数据总线和地址总线外，还有3条控制线(构成控制总线)：总线请求信号线(BR)、总线忙信号线(BS)和总线认可信号线(BG)。由于总线认可信号线对共享总线的多个部件来说形成了一条串行的链，故串行链式查询方式因此而得名。平时，BR、BS和BG线均无效，当某个或多个部件要求使用总线时，各部件通过BR线向总线控制器发出总线请求信号，总线控制器得到请求后置BG线有效，并首先进入“部件0”，若“部件0”有请求，则BG线将终止向后传送，由“部件0”发出总线忙(BR＝1)信号，表示当前总线由“部件0”占用；若“部件0”无请求，则BG 线继续往后传送，一直传送到某个有总线请求的部件为止，这时总线控制器将总线使用权交给该部件。从上述查询过程中可以看出，离总线控制器最近的部件具有最高的优先权，最远的部件只有在它前面所有部件均不请求使用总线时，才有可能得到总线的使用权，这种不公平的待遇将保持不变。这种查询方式控制简单，控制线数量少，总线上要增、删部件很容易，但是对串行查询链上的电路故障非常敏感，如果某个部件的查询链出了故障，那么该部件之后的所有部件都将无法得到总线的使用权。 2.计数定时查询方式 计数定时查询方式连接图如图8-4所示
计算机组成原理习题 第八章输入输出系统
第八章输入输出系统 一、填空题； 1.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和之间进行。 2.通道是一个特殊功能的，它有自己的专门负责数据输入输出的传输控制。 3.并行I/O接口和串行I/O接口是目前两个最具有权威性的标准接口技术。 4.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有方式、方式和方式。 5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使A 和B 并行工作。 6.DMA控制器按其A 结构，分为B 型和C 型两种。 7.通道是一个特殊功能的A ，它有自己的B 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责C 功能。 8.通道有三种类型：A 通道、B 通道、C 通道。 9. 二、选择题： 1.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程 序，必须进行现场保存操作 2.中断向量地址是______。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 主程序返回地址 3.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过______。 A. 移位寄存器 B. 数据寄存器 C. 锁存器 D. 指令寄存器 4.下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是______。 A. PPU(外围处理机)方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 通道方式 5.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间。 A. 一个指令周期 B. 一个机器周期 C. 一个时钟周期 D. 一个存储周期 6.发生中断请求的条件是______。 A. 一条指令执行结束 B. 一次I/O操作开始 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA操作开始 7.中断向量地址是______。 A．子程序入口地址B．中断服务例行程序入口地址 C．中断服务例行程序入口地址的指示器D．中断返回地址 8.下述I/O控制方式，哪种主要由程序实现______。 A. PPU（外围处理机） B. 中断方式 C. DMA 方式 D. 通道方式 9.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用______。
计算机组成原理(第七章 输入输出系统
第七章输入输出系统 第一节基本的输入输出方式 一、外围设备的寻址 1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。 2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。 3．CPU与外围设备进行通信有三种类型： （1）CPU向外围设备发出操作控制命令。 （2）外围设备向CPU提供状态信息。 （3）数据在CPU与外围设备之间的传递。 历年真题 1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。（2002年） 【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。 【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。 二、外围设备的定时 1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。 2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。 历年真题 1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。 【答案】对1/O数据传送的控制方式，可分为：程序控制方式、DMA方式、通道控制方式等 三、程序查询输入输出方式 了解程序查询输入输出过程即可（从未考过）。 第二节中断 一、中断的基本概念 1．中断：是指CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序。 2．中断方式的特点：中断方式的输入输出操作可以减少CPU等待外围设备的时间，提高CPU的工作效率。 3．中断方式的应用范围：中断方式主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速1/O。
第7章输入输出系统习题
1．在微型机系统中．I／O设备通过( B )与主板的系统总线相连接。 A. DMA控制器 B．设备控制器 C．中断控制器 D. I/O端口 I/O设备不可能真接与主板总线相连接，总是通过设备控制器来相连的。 2．下列关于I./O指令的说法，错误的是( D )。 A. I/O指令是CPU系统指令的一部分 B．I/O指令是机器指令的一类 C．I/O指令反映CPU和T/O设备交换信息的特点 D. I/O指令的格式和通用指令格式相同 I/O指令是指令系统的一部分，是机器指令，其为了反映与I/O设备交互的特点，格式和其他指令相比有所不同。 3．以下关于通道程序的叙述中，正确的是( A )。 A. 通道程序存放在主存中 B．通道程序存放在通道中 C．通道程序是由CPU执行的 D．通道程序可以在任何环境下执行I/O操作 通道程序存放在主存而不是存放在通道中，豳通道从主存中取出并执行。通道程序由通道执行，目．只能在具有通道的I/O系统中执行。 4．挂接在总线上的多个I/O设备( B )。 A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据 D. 可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据 为了使总线上的数据不发生“碰撞”，挂接在总线上的多个设备只能分时地向总线发送数据。总线上接收数据的设备可以有多个，因为接收数据的设备不会对总线产生“干扰”。如向一个人说话可以多个人听，如果多个人说话一个人听的话，那会是非常混乱的场面。5．一台字符显示器的VRAM中存放的是( A )。 A. 显示字符的ASCII码 B．BCD码 C．字模 D．汉字内码 在字符显示器中的VRAM存放ASCII码用以显示字符。 6．CRT的分辨率为1024x1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的每单元字长为( B ），总容量为( )。 A．8B,256MB B．8bit,IMB C. 8bit,256KB D. 8B,32MB 刷新存储器中存储单元的字长取决于显示的颜色数，颜色数为m．字长为n，二者的关系为2n=rn。本题颜色数为256．因此刷新存储器单元字长为8位。刷新存储器的容量是每个像素点的位数和像素点个数的乘积，故而刷新存储器的容量为1024x1024x8bit= IMB。
第九章 接口扩展技术
第九章MCS-51 接口扩展技术 §9.1 微型机I/O接口技术概述 所谓I/O即计算机数据的输入输出。计算机系统的数据输入输出有两类数据传送操作： 1.CPU和存储器之间的传送操作，如前章所述。 2.CPU与外围设备接口的数据输入输出操作： 由于外部设备情况复杂，例如速度的快慢差异很大，外围设备的数据信号格式各不相同，有电流信号、电压信号、数字信号、脉冲信号等。这些复杂的情况使CPU无法以固定的时序与外围设备同步协调工作，这就需要用一定的接口电路连接CPU与外围设备，使CPU 与外围设备之间的数据输入输出能有效地进行。 一.I/O接口电路的作用： 1.速度协调： CPU的速度很快，外围设备的速度较慢。 输入：当外围设备数据准备好后，CPU再执行输入操作，由I/O 接口电路提供准备好信号再输入。 输出：需当外围设备准备好才能执行输出操作，由I/O接口电路将外围设备的准备状态传送给CPU。 I/O接口电路充当了协调CPU与外围设备速度差异的角色。
2.输出接口电路应具有锁存功能： CPU向外输出数据是通过P0口数据通道输出的，P0口是分时传送低8位地址和数据信息的复用口，数据在数据总线上停留的时间很短，因此输出接口应将该输出数据锁存起来，等待这一数据被外围设备接收。 3.输入接口电路应具备三态缓冲功能： 外围设备向CPU输入数据仍需通过P0口数据通道，在该数据通道上挂着多个数据源，除了多种输入接口外，所有存储器的数据线也与P0口数据通道相连，CPU的一次输入操作只允许一个数据源的数据线与数据通道相连，其余数据源的数据线必须以高阻与数据通道隔离。 所谓三态即指高电平、低电平、高阻三种状态。 4.数据转换： CPU传送的信号必须是数字信号，并且是并行信号，外围设备的信号与此不符则需通过接口电路转换。例如模拟信号与数字信号、串行与并行之间的转换等。
计算机组成原理 白中英 第三版(完整版)第八章输入输出系统
1．如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：（）主机与设备是串行工作的；（）主机与设备是并行工作的；（）主程序与设备是并行运行的。 A．程序查询方式 B. 程序中断方式 C. DMA方式 A C B解：2．中断向量地址是_____。 A．子程序入口地址 B. 中断服务程序入口地址 C．中断服务程序入口地址指示器 C. 例行程序入口地址 C解：3．利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接受采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒_____次的中断请求。 A．N/(n×x+y) B. N/(x+y)×n C. Min(1/x, n/y) A解：4．采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个____的时间。 A．指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 C解：5．通道的功能是：（1）________，（2）______。按通道的工作方式分，通道有______通道、_______通道和______通道三种类型。 解：（1）执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输； （2）执行CPU的I/O指令，以及向CPU报告中断。 选择通道、字节多路通道、数组多路通道 6．在教科书图8.7中，当CPU对设备B的中断请求进行服务时，如设备A提出请求，CPU能够响应中断吗？为什么？如果设备B一提出请求总能立即得到服务，问怎样调整才能满足此要求？ 解：（1）CPU不能响应中断 （2）因为同级中断不能嵌套，而A、B设备属于同级中断 （3）如果想要设备B一提出请求即能得到服务，则应该使设备B为最高优先级，这里可将，处于最高优先级。级IR单独接至 B3 设备 8．设某机有5级中断：L0，L1，L2，L3，L4，其中断响应优先次序为：L0最高，L1次 之，L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1→L3→L0→L4→L2，试问： 1 / 3 （1）下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位 为ぜ表示允许中断，该位为?表示中断屏蔽）？ （2）若这5级中断同时都发出中断请求，按更改后的次序画出进入各级中断处理程序的过程示意图。 解：（1） ）（2
第10章 输入输出系统
第10章输入输出（I/O）系统 一、选择题（每题2分） 12．串行接口是指（）。 A．主机和接口之间、接口和外设之间都采用串行传送 B．主机和接口之间串行传送，接口和外设之间并行传送 C．主机和接口之间并行传送，接口和外设之间串行传送 D．系统总线采用串行总线 【分析】主机的工作速度较快，因此主机和接口之间采用并行传送；外设的工作速度较慢，因此接口和外设之间采用串行传送。 【答案】C 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 70. 当采用______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。 A.统一编址法 B.单独编址法 C.两者都是 D.两者都不是 【答案】A 71. 下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中 断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继 续执行程序，必须进行现场保存操作 【答案】A 95. 周期挪用（窃取）方式常用于______中。
A. 直接内存存取方式的输入/输出 B. 直接程序传送方式的输入/输出 C. CPU的某寄存器与存储器之间的直接传送 D. 程序中断方式的输入/输出 【答案】A 114. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个______时间。 A. 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 【答案】C 二、填空题（每题2.5分） 3．按照传输数据格式不同划分，总线数据通信方式可分为串行总线和____________两类。 【答案】并行总线 4．对I/O数据传送的控制方式，可分为：程序直接控制方式、______________、DMA方式、_____________和外围处理机方式。 【答案】程序中断方式、通道控制方式 5.计算机系统的输入输出接口是（C）之间的交接界面。 A．CPU与存储器B．存储器与外围设备 C．主机与外围设备D．CPU与系统总线
第七章、输入输出系统总结
第7章输入输出系统 7.1 I/O 设备 一、外设的地位和作用外设是计算机系统的重要组成部分。 外设是人机对话的工具。外设是完成数据媒体变换的装置。外设是系统软件及信息的驻在地。外设是计算机推广应用的桥梁。 二、外设的特点速度慢：机电混合装置，ms 级。多样性及复杂性：涉及机电光磁声等学科，传输速率差异大，方式各不相同。S 三、外设的分类 1. 人机交互设备键盘鼠标打印机显示器 2. 信息驻留设备磁盘光盘磁带 3. 机—机通信设备调制解调器网卡路由器 四、输入设备 1. 键盘 2. 鼠标 3. 触摸屏 五、输出设备 1. 显示器 2. 打印机 六、其他 1. A/D、D/A 模拟/数字（数字/模拟）转换器 2. 终端由键盘和显示器组成完成显示控制与存储键盘管理及通信控制 3. 汉字处理汉字输入、汉字存储、汉字输出 七、多谋体技术 八、I/O 操作的特点 1. 异步性 2. 实时性 3.IO 操作的实现与设备的无关性 7.2 I/O 系统的发展 1. 早期阶段：以运算器为中心，分散连接 2. 接口模块和DMA 阶段：总线连接 3. 具有通道结构的阶段 通道是用来负责管理IO 设备以及实现主存与IO 设备之间交换信息的部件，可看作是一种具有特殊功能的处理器。具有专用的通道指令，可以独立运行程序，但受制于CPU，是从属于CPU的一个专用处理器
4. 具有I/O 处理机的阶段 7.3 I/O 接口 IO 接口通常是指主机与外设之间的一个硬件电路及其相应的软件控制。而端口是指这些接口电路中的一些寄存器，包含有数据端口、控制端口和状态端口，若干个端口加上控制逻辑才能组成接口。 一、概述 1. 实现设备的选择 2. 实现数据缓冲达到速度匹配 3. 实现数据串—并格式转换 4. 实现电平转换 5. 传送控制命令 6. 反映设备的状态( “忙”、“就绪”、“中断请求”) 二、接口的功能和组成 1、总线连接方式的I/O 接口电路 (1) 设备选择线 (2) 数据线 (3) 命令线 2. 接口的功能和组成 1) 、功能
第九章：输入输出重定向
第九章：输入输出重定向 目标 完成这一章，你能够做以下事情： 改变UNIX命令的输出，使其输出到文件。 将UNIX命令产生的错误信息输出到文件。 改变UNIX命令的输入。 定义一个过滤器 使用一些基本的过滤器例如sort,grep和wc。 9.1 输入输出重定向简介 shell提供重定向一个命令的输入和输出的功能。大多数的命令的输出是输出到终端屏幕；比如date,ls,who等等，很多命令从键盘得到输入，命令包括mail,write,cat。 在UNIX系统中任何对象都是一个文件，包括终端和键盘都是一个文件。输出重定向让你将一个命令的输出送到除终端以外的其他的文件中。而输入重定向让你从键盘以外的文件中得到输入。 输出重定向可以用来捕获一个命令的输出，作为日志记录记录下来，或者对其进行更进一步的处理。输入重定向可以让你可以使用一个编辑器创建一个文件，然后将这个文件送到一个命令，而来代替没有编辑的能力的交互式的输入方式（例如mail命令）。 这一章介绍输入输出重定向，然后介绍一些UNIX的过滤器。过滤器是一种特殊的工具，它能进一步处理一个文件的内容。 9.2 标准输入，标准输出，和标准错误 每一次系统启动的时候，都会自动建立三个文件，这三个文件叫做标准输入，标准输出，标准错误。 shell从标准输入文件得到输入。这个文件使用C语言的描述符“0”，来打开，通常指向你的键盘。所以，当shell需要输入的时候，必须使用键盘来输入数据。 一些命令，如mail,write,cat，从标准输入得到输入，其方式为输入命令和参数，回车，然后命令会等待你提供输入来进行处理。输入的结束标志是回车和ctrl+d shell将输出写到这标准输出文件，这个文件使用C语言的描述符号“1”来打开，通常为你的终端。因此，当shell产生输出，这些输出数据通常显示在你的屏幕上 大多数的UNIX命令会产生标准输出，这些命令有date,ls,cat,who等等。 shell会将错误信息输出到标准错误文件，这个文件使用C语言的描述符“2”来打开。同标准输出一样，标准错误会输出到你的终端。标准错误可以重新定向输出到独立的标准错误文件中。 大多数UNIX系统命令在被不恰当调用的时候会产生一个错误信息。想要看一个标准错误的例子，输入：cp 然后回车。cp使用信息会显示在你的屏幕上，而这些信息实际上是通过标准错误流来传送的 下面将要告诉你如何更改标准输入，标准输出，标准错误的默认值，如从一个文件得到输入而不是从键盘，在其它地方产生输出（而错误信息）而不是在终端。 9.3 输入重定向- < 任何命令，只要能从标准输入得到的输入，都可以被重定向从另外一个文件得到输入 例子： $ cat remind your mother’s birthday is November 29 $ mail user3 < remind $ mail
5-1输入输出系统-作业
第五章设备管理 1．选择题 1．下述关于设备绝对号和相对号的说法中，正确的是 D 。 A．操作系统为每台设备确定一个绝对号和一个相对号 B．用户进程申请设备时应该指定绝对号和相对号 C．申请设备时指定绝对号可提高设备的利用率 D．申请设备时指定设备类、相对号使设备分配的灵活性强 2．虚拟设备技术是指用 C 的技术。 A．共享设备代替独占设备B．独占设备代替共享设备 C．共享设备模拟独占设备D．独占设备模拟共享设备3．SPOOL系统克服了____B__利用率低的缺点。 A．共享设备B．独占设备C．主存储器D．虚拟设备4．下列算法中可用于磁盘移臂调度的是 B 。 A．最短计算时间优先B．电梯算法C．时间片轮转D．响应比高者优先 5．用户编写程序时使用的设备与实际使用的设备无关，这种特性称为 B 。 A．设备一致性B．设备独立性C．设备虚拟性D．设备共享性 11．对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是 C 。 A．先来先服务B．最短寻找时间优先 C．电梯调度D．优先级高者优先 12．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定 A 号。 A．设备类相对B．设备类绝对C．相对D．绝对13．对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短 A 时间。 A．寻道B．延迟C．传送D．启动14．操作系统采用SPOOLing技术提高了 A 利用率。 A．独占设备B．文件C．主存储器D．共享设备15．从磁盘读取数据的下列时间中, D 对系统效率的影响最大。 A．处理时间B．传输时间C．延迟时间D．寻道时间21．以下 A 不属于磁盘的驱动调度。 A．最高响应比优先调度算法B．先来先服务调度算法 C．电梯调度算法D．单向扫描调度算法 22．操作系统中的SPOOLing技术，实质上是将 A “转化”为共享设备的技术。 A．临界设备B．虚拟设备C．脱机设备D．块设备23．关于SPOOLing的叙述中， B 是错误的。 A．SPOOLing系统中不需要独占设备 B．SPOOLing系统加快了作业的执行速度 C．SPOOLing系统使独占设备变成了共享设备 D．SPOOLing利用了处理器与通道的并行工作能力
8第八章输入输出系统讲解
《第八章输入输出系统》 8.1外围设备的定时方式和信息交换方式 8.2程序查询方式 8.3程序中断方式 8.4DMA方式 8.5通道方式 8.6通用I/O标准接口 8.1外围设备的定时方式和信息交换方式 一、外围设备的速度分级 外设种类繁多，存在以下几种情况： 不同种类的外设数据传输速率差别很大 同一种设备在不同时刻传输速率也可能不同 高速的CPU与速度参差不齐的外设怎样在时间上同步呢？ ——解决办法是在CPU和外设之间发生数据传送时加以定时。 速度极慢或简单的外设----CPU只需要接受或者发送数据即可慢速或者中速的设备——可以采用异步定时的方式高速外设----- 采用同步定时方式 二、信息交换方式 程序查询方式程序中 断方式 DMA方式 通道方式
8.2程序查询方式 1、 设备编址 统一编址 独立编址 2、 必须插入 输入输出指令 3、 程序查询接口 设备选择电路 数据 缓冲寄存器 设备状态寄存器 (1) 先向I/O 说 (2) 从I/O 接口读入状态字； (3) 检查状态字中的标志，看看数据交换是 否可以进行； (4) 假如这个设备没有准备就绪，则第 (2)、第(3)步重复进行，一直到这个设备准备好交换数 据，发出准备就绪信号“ Ready" (5) CPU 从I/O 接口的数据缓冲寄存器输入数据，或者将数据从 寄存器。与此同时， CPU 将接口中的状态标志复位。 (6 )数据传送 8.3 程序中断方式 8.3.1中断的概念、功能 8.3.2程序中断方式的基本接口 8.3.3单级中断 8.3.4多级中断 8.3.5Pentium 中断机制 8.3.1中断的概念、功能 中断(Interrupt )是指CPU 暂时中止现行程序，转去处理随机发生的紧急事件，处理完 后自动返回原程序的功能和技术。 中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。 一般在CPU 中设置中断机构，在外设接口中设置中断控制器，在软件上设置相应的中 断服务程序。 中断源：能够向CPU 发出中断请求的事件。 常见中断源有： 输入、输出设备中断。如键盘、打印机等工作过程中已做好接收或发送准备。 数据通道中断。如磁盘、磁带等要同主机进行数据交换等。 实时时钟中断。 故障中断。例如电源掉电、设备故障等要求 CPU 进行紧急处理等。 系统中断。如运算过程出现溢出、数据格式非法，数据传送过程出现校验错, 控制器遇到非法指令等等。为了调试程序而设置的中断。 情求进行数据传送: CPU 输出至接口的数据缓冲 外设 Ci v I
第七章、输入输出系统总结
第7章输入输出系统 7.1 I/O设备 一、外设的地位和作用 外设是计算机系统的重要组成部分。 外设是人机对话的工具。 外设是完成数据媒体变换的装置。 外设是系统软件及信息的驻在地。 外设是计算机推广应用的桥梁。 二、外设的特点 速度慢：机电混合装置，ms级。 多样性及复杂性：涉及机电光磁声等学科，传输速率差异大，方式各不相同。S 三、外设的分类 1. 人机交互设备键盘鼠标打印机显示器 2. 信息驻留设备磁盘光盘磁带 3. 机—机通信设备调制解调器网卡路由器 四、输入设备 1.键盘 2. 鼠标 3. 触摸屏 五、输出设备 1. 显示器 2. 打印机 六、其他 1. A/D、D/A 模拟/数字（数字/模拟）转换器 2. 终端由键盘和显示器组成完成显示控制与存储键盘管理及通信控制 3. 汉字处理汉字输入、汉字存储、汉字输出 七、多谋体技术 八、I/O操作的特点 1.异步性 2.实时性 3.IO操作的实现与设备的无关性 7.2 I/O系统的发展
1.早期阶段：以运算器为中心，分散连接 2.接口模块和DMA 阶段：总线连接 3.具有通道结构的阶段 通道是用来负责管理IO设备以及实现主存与IO设备之间交换信息的部件，可看作是一种具有特殊功能的处理器。具有专用的通道指令，可以独立运行程序，但受制于CPU，是从属于CPU的一个专用处理器 4.具有I/O 处理机的阶段 7.3 I/O 接口 IO接口通常是指主机与外设之间的一个硬件电路及其相应的软件控制。 而端口是指这些接口电路中的一些寄存器，包含有数据端口、控制端口和状态端口，若干个端口加上控制逻辑才能组成接口。 一、概述 1. 实现设备的选择 2. 实现数据缓冲达到速度匹配 3. 实现数据串—并格式转换 4. 实现电平转换 5. 传送控制命令 6. 反映设备的状态（“忙”、“就绪”、“中断请求”） 二、接口的功能和组成 1、总线连接方式的I/O 接口电路 (1) 设备选择线 (2) 数据线 (3) 命令线 (4) 状态线 2.接口的功能和组成 1）、功能