作业答案课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

输入输出系统2.简明说明CPU与I/O之间传递信息可采取哪几个联络方式？它们分别用于什么场所？答：CPU与I/O之间传递信息常采取三种联络方式：直接控制（马上响应）、同时、异步。适用场所分别为：直接控制适合用于结构极简单、速度极慢I/O设备，CPU直接控制外设处于某种状态而无须联络信号。同时方式采取统一时标进行联络，适合用于CPU与I/O速度差不大，近距离传送场所。异步方式采取应答机制进行联络，适合用于CPU与I/O速度差较大、远距离传送场所。3.I/O设备与主机交换信息时，共有哪几个控制方式？简述它们特点。答：5种控制方式：P162（1）程序查询方式（2）程序中止方式（3）直接存放器存取方式（DMA）（4）I/O通道方式（5）I/O处理机方式10.什么是I/O接口?它与端口有何区分？为何要设置I/O接口？I/O接口怎样分类？解：I/O接口普通指CPU和I/O设备间连接部件；I/O端口普通指I/O接口中各种存放器。为了便于程序对这些存放器进行访问，通常给每个存放器分配一个地址编号，这种编号被称为I/O端口地址，对应存放器也叫作I/O端口。I/O接口和I/O端口是两个不一样概念。一个接口中往往包含若干个端口，所以接口地址往往包含有若干个端口地址。因为I/O设备物理结构和工作速率普通与主机差异很大，无法直接相连，所以通常经过I/O接口进行连接。I/O接口分类方法很多，主要有：按数据传送方式分，有并行接口和串行接口两种；按数据传送控制方式分，有程序控制接口、程序中止接口、DMA接口三种。13.说明中止向量地址和入口地址区分和联络。解：中止向量地址和入口地址区分：向量地址是硬件电路（向量编码器）产生中止源内存中止向量表表项地址编号，中止入口地址是中止服务程序首址。中止向量地址和入口地址联络：中止向量地址可了解为中止服务程序入口地址指示器（入口地址地址），经过它访存可取得中止服务程序入口地址。(两种方法：在向量地址所指单元内放一条JMP指令；主存中设向量地址表。参考8.4.3）14.在什么条件下，I/O设备能够向CPU提出中止请求？解：I/O设备向CPU提出中止请求条件是：I/O接口中设备工作完成状态为1（D=1），中止屏蔽码为0（MASK=0），且CPU查询中止时，中止请求触发器状态为1（INTR=1）。16.在什么条件和什么时间，CPU能够响应I/O中止请求？解：CPU响应I/O中止请求条件和时间是：当中止允许状态为1（EINT=1），且最少有一个中止请求被查到，则在一条指令执行完时，响应中止。解：这是一道求中止饱和度题，要注意主程序对数据处理不是中止处理，所以Q秒不能算在中止次数内。N个数据所需处理时间=P×N+Q秒平均每个数据所需处理时间=（P×N+Q）/N秒；求倒数得：该系统跟踪到每秒中止请求数=N/（P×N+Q）次。19.在程序中止方式中，磁盘申请中止优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，磁盘申请中止请求。试问是否要将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行？为何？解：这是一道多重中止题，因为磁盘中止优先权高于打印机，所以应将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行。因为打印机速度比磁盘输入输出速度慢，而且暂停打印不会造成数据丢失。22.程序查询方式和程序中止方式都是经过“程序”传送数据，二者区分是什么？答：程序查询方式经过“程序”传送数据时，程序对I/O控制包含了I/O准备和I/O传送两段时间。因为I/O工作速度比CPU低得多，所以程序中要重复问询I/O状态，造成“踏步等候”，严重浪费了CPU工作时间。而程序中止方式即使也是经过“程序”传送数据，但程序仅对I/O传送阶段进行控制，I/O准备阶段不需要CPU查询。故CPU此时照样能够运行现行程序，与I/O并行工作，大大提升了CPU工作效率。31.假设某设备向CPU传送信息最高频率是40000次/秒，而对应中止处理程序其执行时间为40s，试问该外设是否可用程序中止方式与主机交换信息，为何？解：该设备向CPU传送信息时间间隔=1/40K=0.025×103=25s<40s则：该外设不能用程序中止方式与主机交换信息，因为其中止处理程序执行速度比该外设交换速度慢。举例说明：（输入）假设初始CPU空闲，则当I/O将第一个数据放在接口数据缓冲存放器中后，向CPU发第一个中止请求，CPU马上响应；I/O设备匀速运行，25s后，第二个中止请求到来，CPU正在执行中止程序接收第一个数据，40s时响应；50s后，第三个中止请求到来，CPU正在执行中止程序接收第二个数据，要到80s时响应；75s后，第四个中止请求到来，但此时第三个中止请求还没有响应，则放在数据缓冲存放器中第三个数据来不及接收，被第四个数据冲掉；35.试从5个方面比较程序中止方