计算机组成原理 第八章 复习
第八章复习1.重要知识点：程序查询方式；程序中断方式；DMA方式；通道方式。
2.课后习题：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方式解： A C B2．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. 例行程序入口地址解： C3．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)解： A4．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. 总线周期解： C5．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，这里可将设备 B单独接至3级IR，处于最高优先级。
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）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"0"表示允许中断，该位为"1"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解： D15．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解： B A D C D自测题:一、选择题：1．某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。
该中断处理需要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，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每秒______次中断请求。
A．N / （NX + Y） B. N / （X + Y）NC.min[1 / X ,1 / Y]D. max[1 / X ,1 / Y]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指示器D 中断返回地址3．在中断响应过程中，______操作可以通过执行程序实现。
A 关中断B 保护断点C 保护现场D 读取中断向量4．在DMA操作中，DMA控制器和提出DMA请求的外设之间有一对联络信号线DREQ（DMA请求）和DACK（DMA响应），DMA控制器和CPU之间也有一对联络信号线HOLD（总线请求）和HLDA（总线响应），这四条联络信号线出现有效电平的次序应为______。
A．DREQ→DACK→HOLD→HLDAB．DREQ→HOLD→HLDA→DA CKC．HOLD→HLDA→DREQ→DACKD．HOLD→DREQ→DACK→HLDA二、填空题：1．DMA技术的出现使得. ______可通过. ______直接访问______。
2. DMA 控制器按其______结构，分为______型和______型两种。
参考答案一、1. A 2. C 3. C 4. B二、1．外围设备 DMA控制器内存2. 组成结构选择多路第七章复习课后习题：1. 计算机的外围设备是指（）A．输入/输出设备 B. 外存储器C. 输入/输出设备及外存储器D. 除了CPU和内存以外的其他设备解： D2．打印机根据印字方式可以分为（）和（）两大类，在（）类打印机中，只有（）型打印机能打印汉字，请从下面答案中选择填空。
A．针型打印机 B. 活字型打印机C. 击打式D. 非击打式解：C D C A5．试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
解：设读写一块信息所需总时间为Tb，平均找道时间为Ts，平均等待时间为T L，读写一块信息的传输时间为Tm，则：Tb=Ts＋T L＋Tm。
假设磁盘以每秒r转速率旋转，每条磁道容量为N个字，则数据传输率=rN个字/秒。
又假设每块的字数为n，因而一旦读写头定位在该块始端，就能在Tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。
T L是磁盘旋转半周的时间，T L=（1/2r）秒，由此可得：Tb=Ts＋1/2r＋n/rN 秒8．某磁盘存贮器转速为3000转 / 分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道。
问：（1）磁盘存贮器的容量是多少？（2）最高位密度与最低位密度是多少？（3）磁盘数据传输率是多少？（4）平均等待时间是多少？（5）给出一个磁盘地址格式方案。
解：（1）每道记录信息容量 = 12288字节每个记录面信息容量= 275×12288字节共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为：4 ×275×12288字节 = 13516800字节（2）最高位密度D1按最小磁道半径R1计算（R1 = 115mm）：D1 = 12288字节 / 2πR1 = 17字节 / mm最低位密度D2按最大磁道半径R2计算：R2 = R1 + （275 ÷ 5） = 115 + 55 = 170mmD2 = 12288字节 / 2πR2 = 11.5 字节 / mm（3）磁盘传输率 C = r · Nr = 3000 / 60 = 50 周 / 秒N = 12288字节（信道信息容量）C = r · N = 50 × 12288 = 614400字节 / 秒（4）平均等待时间 = 1/2r = 1 / (2×50) = 10毫秒（5）磁盘存贮器假定只有一台，所以可不考虑台号地址。
有4个记录面，每个记录面有275个磁道。
假定每个扇区记录1024个字节，则需要12288 ÷1024字节 = 12个扇区。
由此可得如下地址格式：11．有一台磁盘机，其平均寻道时间为了30ms,平均旋转等待时间为120ms，数据传输速率为500B/ms，磁盘机上存放着1000件每件3000B 的数据。
现欲把一件数据取走，更新后在放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间另外，使用CPU更新信息所需时间为4ms, 并且更新时间同输入输出操作不相重叠。
试问：（1）盘上全部数据需要多少时间？（2）若磁盘及旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需要多少间？解：（1）磁盘上总数据量= 1000×3000B = 3000000B读出全部数据所需时间为3000000B ÷ 500B / ms = 6000ms重新写入全部数据所需时间 = 6000ms所以，更新磁盘上全部数据所需的时间为：2×（平均找道时间 + 平均等待时间 + 数据传送时间）+ CPU更新时间= 2（30 + 120 + 6000）ms + 4ms = 12304ms(2) 磁盘机旋转速度提高一倍后，平均等待时间为60ms；数据传输率提高一倍后，数据传送时间变为：3000000B ÷ 1000B / ms = 3000ms更新全部数据所需时间为：2 ×（30 + 60 + 3000）ms + 4ms = 6184ms14. 刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。
若显示工作方式采用分辨率为1024×768，颜色深度为24位，帧频（刷新速率）为72HZ，求：（1）刷新存储器的存储容量是多少？（2）刷新存储器的贷款是多少？解：（1）因为刷新存储器所需存储容量 = 分辨率× 每个像素点颜色深度∴ 1024 × 768 × 3B ≈ 4MB（2）因为刷新所需带宽 = 分辨率× 每个像素点颜色深度× 刷新速度∴ 1024 × 768 × 3B × 72 / S = 165888KB / S ≈ 162MB / S自测题:一、选择题：1．带有处理器的设备一般称为______设备。
A 智能化B 交互式C 远程通信D 过程控制2. 计算机的外围设备是指______。
A 输入/输出设备B 外存储器C 远程通信设备D 除了CPU 和内存以外的其它设备二、填空题：1．显示适配器作为CRT和CPU的接口，由______存储器，______控制器，______三部分组成。
2. 磁表面存储器主要技术指标有______，______，______，数据传输率。
3. 显示设备工作时，为了不断提供刷新图像的信号，必须把一帧图像信息存储在_______存储器中。
计算机组成原理(第八章)
机系统中。
综上所述，外围I/O设备的输入/输出方式可归纳为
四种主要方式: (CAI演示)。
各方式的具体实现方法
8.2
程序查询方式的实现
1、设备编址方法 ① 统一编址法
(MOV、LAD)
② 独立编址法 (MOV、LAD / IN、OUT)
2、输入输出指令
I/O指令
单个设备查询程序:
测 试 指 令 转 移 指 令 I/O 指 令
4、与程序查询方式相比，中断方式的硬件结构相对复 杂一些，服务过程也要繁琐一些。
中断处理过程
教材P241 中断响应与中 断服务过程 公操作
输入输出系统
关于中断的几点注释：
(1) 尽管外界中断请求是随机的，但CPU只有在当前
一条指令执行完毕后，即转入“公操作”时，才 会受理设备的中断请求， 以保证当前指令的执 行过程不受到干扰。
8.1.2
信息交换方式
输入输出系统
在计算机系统中，CPU对I/O设备管理与信息交换 的实现，主要有以下几种方式： 1、程序查询方式
2、程序中断方式
3、直接内存访问（DMA）方式
4、通道方式（IOP方式）
5、外围处理机方式 （教材P236 以 小朋友吃糖果为 例）
输入输出系统
1、程序查询方式
这是一种简单交换方式。数据在CPU和I/O设备之 间的传送过程，完全由CPU通过I/O指令来控制。 此方式的主要优点是：CPU的操作和外围设备的
已知，不同种类的I/O设备，各自信息传输速率相 差非常悬殊。
高速工作的主机
？
不同工作速度的I/O设备
如何有效相连接？如何保证主机与I/O设备在时间上同步?
—— 必须首先解决主机与I/O设备的定时问题。
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方式解： A C B2．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. 例行程序入口地址解： C3．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)解： A4．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. 总线周期解： C5．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，这里可将设备 B单独接至3级IR，处于最高优先级。
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。
计算机组成原理课件 8
8.2.1
各种指令周期的比较
取指周期 指令周期
取指周期
执行周期
指令周期
NOP ADD mem
取指周期
执行…周期 指令周期
MUL mem
8.2.1
具有间址周期的指令周期
➢ 当遇到间接寻址的指令时，由于指令字中只给出 操作数有效地址的地址，因此，为了取出操作数 ，需先访问一次存储器，取出有效地址，然后再 访问存储器，取出操作数。
➢ 因此，无法用统一的数据流图表示。
8.2.2
中断周期的数据流
CPU进入中断周期要完成一系列操作，这一操作
的数据流如下图所示：
CPU
地数 控 址据 制 总总 总 线线 线
PC
MAR
CU
存储器
MDR
8.3 指令流水
➢ 提高整机的处理能力可以从 两方面入手: （1）提高器件的性能 （2）改进系统的结构，开发系统的并行性
➢ 当采用中断方式实现主 机与I/O交换信息时， CPU在每条指令执行 阶段结束前，要发中断 查询信号，检测是否有 某个I/O提出中断请求 。
➢ 如果有请求，CPU则 要进入中断响应阶段， 又称中断周期。在这阶 段，CPU必须将程序 断点保存到存储器中。
是 有间址吗？
否
间址周期
执行周期
有中断吗？ 是
8.1.4 控制单元CU和中断系统
➢ 控制单元CU是提供完成机器全部指令操作的微 操作命令序列部件。
➢ 现代计算机中微操作命令序列的形成方法有两种： ✓一种是组合逻辑设计方法，为硬联线逻辑； ✓另一种是微程序设计方法，为存储逻辑。
➢ 中断系统主要用于处理计算机的各种中断。
8.2 指令周期
➢ 8.2.1 指令周期的基本概念 ➢ 8.2.2 指令周期的数据流
计算机组成原理八章
每一个磁盘驱动器与每一主机接口有独立的控制和数据通道
的磁盘阵列，因此主机可完全独立地对每个磁盘驱动器进行 访问。 RAID 10级(RAID 0级+RAID 1级) 在磁盘阵列的技术上,从RAID 1到RAID 5,不停机，即表示在 工作时如发生磁盘故障系统能持续工作而不停顿,仍然可作磁 盘的存取,正常的读写数据;而容错则表示即使磁盘故障,数据 仍能保持完整,可让系统存取到正确的数据,而SCSI的磁盘阵 列更可在工 作中抽换磁盘,并可自动重建故障磁盘的数据。 磁盘阵列之所以能做到容错及不停机, 是因为它有冗余的磁 盘空间可资利用,这也就是Redundant的意义。
(D：记录密度；V：介质的速度)
读出时，出错信息位数和读出总信息量位数之比。 5、误码率：
6、价格： 位价格：设备价格除以容量。
7/12/2013
2
二、磁记录原理与记录方式
磁记录原理： 磁头： 记录介质：
后间隙 磁力线
写入线圈 Iw
读出线圈 e
局部磁化
工作间隙 局部磁化单元 v
v
7/12/2013
位密度：单位长度磁道所能记录二进制信息的位数。 面密度：道密度与位密度的乘积。
2、存储容量： 磁表面存储器所能存储的二进制信息总量。 格式化容量：按某种特定的记录格式所能存储的信息总量。 非格式化容量：磁表面可以利用的磁化单元总数。 1
7/12/2013
3、寻址时间： 磁头寻找目标磁道所需的时间。 找道时间Ts： 找到磁道后，磁头等待所需要读写区段旋转到磁头下方 等待时间Tw： 需用的时间。 平均寻址时间Ta ：由平均找道时间加上平均等待时间组成。 Ta ＝ Tsa ＋Twa＝ (Tsamax ＋ Tsamin)/2 ＋ (Twamax ＋Twamin )/2 4、数据传输率Dr：单位时间内向主机传送数据的位数或字节数。 Dr ＝D· V
计算机组成原理第8章习题指导
第8章CPU的结构和功能例8.1假设指令流水线分取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、回写（WR）四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。
（1）画出指令周期流程。
（2）画出非流水线时空图。
（3）画出流水线时空图。
（4）假设时钟周期为100ns，求流水线的实际吞吐率。
（5）求该流水处理器的加速比。
解:（1）根据指令周期包括IF、ID、EX、WR四个子过程，图8.1（a）为指令周期流程图。
（2）非流水线时空图如图8.1（b）所示。
假设一个时间单位为一个时钟周期，则每隔4个时钟周期才有一个输出结果。
（3）流水线时空图如图8.1（c）所示。
由图可见，第一条指令出结果需要4个时钟周期。
当流水线满载时，以后每一个时钟周期可以出一个结果，即执行完一条指令。
(a)指令周期流程(b) 非流水线时空图(c) 标准流水线时空图图8.1 例8.1答图（4）由图8.1（c）所示的10条指令进入流水线的时空图可见，在13个时钟周期结束时，CPU执行完10条指令，故实际吞吐率为：10/(100ns×13) ≈ 0.77×107条指令/秒（5）在流水处理器中，当任务饱满时，指令不断输入流水线，不论是几级流水线，每隔一个时钟周期都输出一个结果。
对于本题四级流水线而言，处理10条指令所需的时钟周期数为T4 = 4 +（10 −1）= 13。
而非流水线处理10条指令需4×10 = 40个时钟周期。
故该流水处理器的加速比为40 ÷13 ≈ 3.08 例8.2设某机有四个中断源1、2、3、4，其硬件排队优先次序按1→2→3→4降序排列，各中断源的服务程序中所对应的屏蔽字如表8.1所示。
表8.1 例8.2各中断源对应的屏蔽字中断源 屏蔽字1 2 3 41 1 1 0 12 0 1 0 03 1 1 1 14 0 1 0 1（1）给出上述四个中断源的中断处理次序。
（2）若四个中断源同时有中断请求，画出CPU执行程序的轨迹。
8计算机组成原理(第八章)
计算机硬件可细分为运算器、掌握器、存储器，输入设备和输 出设备，又可粗略地分为“CPU、存储器、输入输出设备”三 局部。这三局部之间的连接方式和信息交换方式关系到计算机 根本功能的实现，是计算机输入输出系统所要解决的主要问题。
计算机的输入输出系统简称为I/O系统。一个计算机系统的综 合力量、可扩展性、兼容性和性能价格比，都与I/O系统有亲 密的关系。I/O系统是计算机系统中最具有多样性和简单性的 局部。
地的I/O指令，使用访存指令就能实现I/O操作。
特点：CPU访问外设更敏捷便利，但使内存容量减小；进展I/O操
作时，执行速度比较慢。PDP-11承受统一编址方式。
26
4、接口的分类
• 按数据传输的格式，可分为串行接口、并行接口。 • 串行接口是指在主机和接口一侧并行传送信息、接口和外设则一侧串
行传送信息。一般而言，串行接口速度慢，但传输线数少，适用于传 输距离较远的场合、以及本身串行工作的设备。
5
2、总线分类
从不同的角度动身，总线有不同的分类方法。按计算机系统的层次 构造，总线分可为： CPU内部总线：CPU内部连接各存放器和运算部件之间的互联线。由 于CPU的集成化，这组总线从外部是看不见的。 系统总线：连接计算机系统各功能部件，如CPU、存储器、I/O接口之 间的总线。系统总线是可见的。 外总线：计算机之间、计算机与其它设备之间的连接线称为外总线。 在很多状况下，这些连线不是计算机专用的，主要用于其它设备上。 总线按时序掌握方式可分为同步总线、异步总线、准同步总线；按 数据传送格式可分为串行总线、并行总线。这里不再争论。
1
本章的主要内容
主要内容： 总线技术 主机与外设的连接 程序查询方式 中断系统和程序中断方式 DMA方式及其接口 通道掌握方式
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______。
《计算机组成原理》8-输入输出系统
允许中断３
INTA &
&
&
允许中断４ &
&
&
&
1
1
1
1
INTR1
INTR2
INTR3
（ b） 串 行 优 先 链 中 断 排 队 线 路
INTR4
&
至下一级
≥1
INT
程序中断方式
2、中断的处理过程
✓ 软件排队的基本做法是：当CPU访问到 INT0
中
有中断请求时，则保留好中断断点后立
断 服
即进入软件排队程序的入口。从最高优
✓ 中断排队的实现 可以用硬件排队或软件排队两种方法来实现
➢ 硬件排队方式 硬件排队的基本特点是，优先级别高的中断源提出中 断请求后，就自动封锁优先级别较低的中断源的中断请求
➢ 软件排队方式 软件排队是通过编写查询程序实现的。
程序中断方式
2、中断的处理过程
➢ 硬排队方式 I N T R0
INTR1 1
程序直接控制方式
2、条件传送方式
✓ 通过程序查询接口中的状态来控制数据传送的方式，也被称为程序查询 方式。
✓ 程序查询方式中，在执行一次有效的数据传送操作之前，必须对外部设 备的状态进行查询，如果外部设备准备就绪，才能执行数据传送操作。
程序直接控制方式
2、条件传送方式
检查状态标记
N 准备就绪？ Y 执行数据传送
I/O接口
1、接口的概念
✓ 介于主机与外部设备之间的一种缓冲电路称为I/O接口电路，简称I/O接口
（Interface）
✓ 对于主机，I/O接口提供了外部设备的工作状态及数据；对于外部设备，I/O
西安交大计算机组成原理—习题解答(第八章)
.
Q D C1 +5V
。. .
。
&
。 Q R。
.。
Q D C2 Q R
.
Q D C3
. .
1 。
。
。 Q R。
.
Q D C4
. .
。 Q R。
。
&
CLR
。 S D
Q C5
。
Q
.
10MH 脉冲源
.
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第八章 8.5 ⑵ 解 时序产生器
⑵ 时序产生器逻辑图如下： 节拍译码逻辑如下： T1=C1·/C2 T2=C2 T3=/C1
+5V T3 & T1 & T2 &
Q D C1
. 。.
。
&
。 Q R。
. . 。
Q D C2 Q R
. .
1 。
。
Q D C3
。 Q R。
。
&
CLR
。 S D
Q C4
。
Q
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第八章 8.2
8.2请分别分析用硬布线和门阵列两种组合逻辑控制单 元设计技术设计控制器的特点。 解：这两种技术采用的设计方法一样，均为组合逻辑 设计技术，但实现方法不一样。硬布线控制单元基于 传统的逻辑门电路组合逻辑设计方法来构建控制单元 ，门阵列控制器则采用集成度更高、性能更好的门阵 列芯片，利用硬件描述语言等工具编程完成逻辑设计 、通过烧制实现门阵列芯片内部的电路制作。
计算机组成原理第8章汇总
2020年10月3日
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根据系统配置的不同，多级中断还可以分为一维 多级中断和二维多级中断。
2020年10月3日
8
8.3 DMA方式 8.3.1 DMA(直接内存访问)的基本概念
DMA是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。 CPU与外设交换信息时，DMA控制器完全接管CPU对总 线的控制权，数据交换不经过CPU，而直接在内存和 I/O设备之间进行。
D.DMA
11.DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种
情况称为( )。
பைடு நூலகம்
2020年10月3日
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A.停止CPU访问主存
5.在DMA传送期间，总线控制权通常由( )。
A.CPU掌握
B.DMA控制器掌握
C.主存掌握
D.外部设备掌握
6.下列选项中，( )不是发生中断请求的条件。
A.一条指令执行结束
B.一次I/O操作结束
C.机器内部发生故障
D.一次DMA操作结束
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7.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
计算机组成原理
第八章 CPU与外界交换信息的方式
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8.1 程序查询方式 8.1.1 设备编址 1.统一编址。I/O设备中的控制寄存器、数据寄存器 等设备，与内存单元联合一起编址。 2.单独编址。内存单元和I/O设备分开编址，访存和 访问I/O设备时，各自使用具有不同OP的指令。 8.1.2 程序查询方式的接口
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①数组多路通道。 ②字节多路通道。
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