第八章输入输出系统(之一共五)
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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(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域:科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。
2、计算机的基本功能:存储和处理外部信息,并将处理结果向外界输出。
3、数字计算机的硬件由:运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。
4、软件可以分成系统软件和应用软件。
其中系统软件包括:操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。
5、计算机系统按层次进行划分,可以分成,硬件系统、系统软件和应用软件三部分。
6、计算机程序设计语言可以分成:高级语言、汇编语言和机器语言。
第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数?它有哪些类型?答:定点数是指小数点位置固定的数据。
定点数的类型有定点整数和定点小数。
2、什么是规格化的浮点数?为什么要对浮点数进行规格化?答:规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示,而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。
在科学计数法中,一个浮点数在计算机中的编码不唯一,这样就给编码带来了很大的麻烦,所有在计算机中要对浮点数进行规格化。
3、什么是逻辑运算?它有哪些类型?答:逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。
基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。
4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的?答:在计算机中可以通过将控制信号M设置为1,利用加法器电路来进行减法运算。
第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型?答:计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。
2、宽字存储器有什么特点?答:宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度,访问存储器时可以同时对对个字进行访问,从而提高数据访问的吞吐量。
3、多体交叉存储器有什么特点?答:多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。
每个存储器是一个独立操作的单位,有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器,可以分别进行数据读写操作,各个存储体的读写过程重叠进行。
4、什么是相联存储器?它有什么特点?答:相联存储器是一种按内容访问的存储器。
计算机组成原理黑皮书笔记计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一,是理解计算机硬件工作原理和体系结构的基础。
黑皮书系列是该领域最经典、权威的教材之一,对于学习和理解计算机组成原理具有重要的参考价值。
第一章:引言计算机组成原理是研究计算机硬件系统的基本原理和方法,是计算机科学与技术的核心领域。
它是从硬件角度探讨计算机的结构、功能、性能和工作方式等问题,为软件开发提供了重要的指导。
黑皮书笔记旨在帮助读者深入理解计算机组成原理的核心概念和原则,以及其中涉及的各种技术和工程实践。
第二章:数字逻辑电路数字逻辑电路是计算机硬件的基础组成部分,负责完成数据的存储、传输、处理和控制。
其中包括布尔逻辑、数字信号和逻辑门电路等内容。
通过学习这一章节,我们能够了解到计算机中各种数字组件的工作原理和相互连接方式。
第三章:指令系统与汇编语言指令系统与汇编语言是计算机中实现软件和硬件交互的桥梁。
指令系统规定了计算机能够执行的指令集合,而汇编语言是一种底层的程序设计语言,用于编写与硬件直接交互的程序。
本章节将介绍指令系统的设计原则和汇编语言的基本语法。
第四章:中央处理器中央处理器(CPU)是计算机的核心组件,负责执行指令、进行数据处理和控制系统的运行。
在这一章节中,我们将深入了解CPU的组成结构和工作原理,包括指令周期、流水线技术、缓存等重要概念。
第五章:存储器和存储系统存储器是计算机中用于存储数据和程序的设备,包括主存储器和辅助存储器。
本章将介绍存储器的层次结构、存储技术和存储系统的设计原则,帮助读者理解计算机内存的组织和管理方式。
第六章:输入输出系统输入输出系统是计算机与外部设备进行信息交互的通道,包括输入设备和输出设备。
本章将介绍输入输出系统的工作原理、接口标准和通信方式,帮助读者理解计算机与外设之间的数据传输和控制方式。
第七章:计算机总线计算机总线是各个硬件组件之间进行数据传输和控制的纽带。
本章将介绍总线的类型、结构和工作原理,以及总线的性能和扩展技术。
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______。
第八章输入/输出处理输入/输出处理是程序设计中非常重要的一部分,比如从键盘读取数据、从文件中读取数据或向文件中写数据等等,而键盘、监视器、磁盘存储设备都称为输入、输出源。
Java把这些不同类型的输入、输出源抽象为流(stream)。
Java程序可以用输入流从一些输入源读数据,用输出流向一些输出源写数据。
Jdk 提供了包java.io,其中包括一系列的类来实现输入/输出处理。
从jdk1.1开始,java.io包中的流包括字节流和字符流。
§8.1输入/输出字节流概述§8.1.1 I/O字节流的层次结构在java中,所有的输入流都是从抽象类InputStream继承而来,所有的输出流都是从OutputStream 继承而来。
以下给出了java语言IO包中输入/输出处理类之间的继承关系。
输入、输出字节流的类层次一、简单的输入、输出流1.FileInputStream和FileOutputStream:用于本地文件系统的文件读写。
2.PipedInputStream和PipedOutputStream:用于完成管道的输入和输出。
管道用于将一个程序(或线程或代码块)的输出引导进另一个程序(或线程或代码块)的输入,所有PipedInputStream必须连接到一个PipedOutputStream所有PipedOutputStream必须连接到一个PipedInputStream。
3.ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream:读写内存数据。
4.SequenceInputStream:用于将多个输入流连接到一个输出流。
5.StringBufferInputStream:用于读取StringBuffer类可变字符串中的数据。
二、过滤流1.DataInputStream和DataOutputStream:用一种与机器无关的格式读写java语言的基本数据类型。
教学内容安排•第一章绪论•第二章数码系统•第三章运算方法和运算器•第四章存储系统•第五章指令系统•第六章中央处理器•第七章输入输出设备•第八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•8.3输入输出控制方式•教学重点和难点•输入输出控制方式第八章输入输出系统8.1 输入输出设备的编址方式•计算机主机要与输入输出设备交换信息,仿照存储器的编址方式,可给各台外部设备分配一个或多个端口地址•输入输出控制方式–统一编址方式–独立编址方式第八章输入输出系统8.1 输入输出设备的编址方式•I/O端口与存储器独立编址•是指系统中的输入输出设备与主存储器构成两个独立的空间–直接端口寻址:端口地址用8位地址码表示,并且是指令码的一部分。
•IN AL,21H–间接寻址方式:端口地址由16位地址码表示,并存放在DX中,即DX寄存器的内容作为端口地址。
•OUT DX,AL第八章输入输出系统8.1 输入输出设备的编址方式•与内存统一编址–优点:不需专门的输入输出指令,缩小了指令规模–缺点:挤占了可供用户使用的内存空间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•8.3输入输出控制方式•教学重点和难点•总线分类第八章输入输出系统8.2 总结结构•总线控制方式–串行链式查询方式–计数定时查询方式–独立请求方式第八章输入输出系统8.2 总结结构•总线通信方式–同步方式–异步方式第八章输入输出系统8.2 总结结构•总线上信息的传送方式–串行传送方式–并行传送方式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•8.3输入输出控制方式•教学重点和难点•程序中断方式第八章输入输出系统8.2 输入输出控制方式•输入输出数据传送控制方式•主机速度与外围设备速度匹配问题•如何提高整机系统性能的问题第八章输入输出系统8.2 输入输出控制方式•程序查询方式•信息在主机和外设之间的传输完全靠计算机程序控制,是在CPU控制下进行的。
《计算JUNE 2021机组成与系统结构》教学大整理人尼克知识改变命运《计算机组成与系统结构》教学大纲教学大纲说明1.本课程的地位、作用和任务《计算机组成与系统结构》是计算机专业本科生的一门指定性必修课程。
通过本课程的学习让学生掌握计算机组成与系统结构的基本概念、基本原理、基本算法、基本结构和分析方法。
二、本课程的教学基本要求熟练掌握计算机的基本组成部件、部件分类及实现方法、基本算法,理解流水线的基本原理,了解超标量处理机、超级流水线处理机和超字长处理机、向量处理机、阵列处理机,最后达到对计算机的工作过程的原理非常清楚,能够分析计算机的性能。
教学内容一、课程的理论教学内容第一章计算机系统结构的基本概念教学内容:1.计算机系统层次结构2.系统结构、组成与实现的定义3.系统结构、组成与实现的三者关系4.计算机系统结构的分类5.计算机系统设计的定量原理6.计算机系统结构的评价标准6.高性能技术教学要求:1.熟练掌握内容:计算机系统层次结构,系统结构定义,计算机组成定义,计算机实现定义,系统结构、组成与实现的三者关系,透明性,Amdahl定律,CPU性能公式,局部性原理,MIPS定义,MFLOPS 定义。
2.掌握内容:系统结构分类,冯·诺依曼计算机特征。
3.了解内容:计算机系统结构的发展,价格、应用、VLSI和算法对系统结构的影响。
第二章计算机的逻辑部件教学内容:1.逻辑操作及基本公式2.化简3.逻辑门实现4.组合时序电路5.阵列逻辑电路教学要求:复习学生已学过的内容,介绍阵列逻辑,熟练掌握加法器原理,可编程阵列逻辑。
第三章运算方法与运算部件教学内容:1、数据的表示表示方法2、触发器的结构与原理3、加法器与乘法器的实现4、原码、反码、补码等各种编码方法。
教学要求:1.熟练掌握内容数据的表示表示方法,原码、反码、补码等各种编码方法。
2、掌握内容:触发器的结构与原理,加法器与乘法器的实现。
第四章存储系统教学内容:1 存储系统原理2 交叉访问存储器3 Cache 存储器4 虚拟存储器教学要求:1.熟练掌握内容:存储系统的定义,存储系统的性能参数, 地址映象与变换方法, 替换算法, Cache 存储器工作原理,虚拟存储器工作原理。
第八章、输入输出系统输入输出系统测试1、8086 CPU对I/O接口的编址采用了()。
A、I/O端口和存储器统一编址B、I/O端口和寄存器统一编址C、I/O端口独立编址D、输入/输出端口分别编址2、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3、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]4、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5、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6、在单级中断系统中,CPU一旦响应中断,则立即关闭()标志,以防本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。
A、中断允许B、中断请求C、中断屏蔽D、中断保护7、周期挪用方式常用于()方式的输入/输出中。
A、DMAB、中断C、程序传送D、通道8、一台计算机对n个数据源进行分时采集,送入主存,然后分时处理。
采集数据时,最好的方案是使用()。
A、堆栈缓冲区B、一个指针的缓冲区C、两个指针的单缓冲区D、n个指针的n个缓冲区9、通道对CPU的请求形式是()。
A、自陷B、中断C、通道命令D、跳转指令10、描述PCI总线中基本概念正确的句子是()。
A、HOST 总线不仅连接主存,还可以连接多个CPUB、PCI 总线体系中有三种桥,它们都是PCI 设备C、以桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作D、桥的作用可使所有的存取都按CPU 的需要出现在总线上11、如果机器采用中断方式进行输入和输出,发生中断请求条件的是()。