计算机组成原理第7章习题11.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流计算机组成原理第7章习题11.精品文档.习题7一单选选择题12 计算机系统的输入/输出接口通常是 的交界面。A. CPU与存储器之间 B. 存储器与打印机之间 C. 主机与外围设备之间 D. CPU与系统总线之间13在具有中断向量表的计算机中，中断向量地址是 。A. 子程序入口地址 B. 中断服务程序的入口地址C. 中断服务程序入口地址的地址 D. 例行程序入口地址16如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的处理次序，可以利用 。A. 中断嵌套 B. 中断向量 C. 中断响应 D. 中断屏蔽18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19在独立编址方式下，CPU对存储单元和I/O设备的访问是靠 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上述都不对23采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是 。A在总线控制器发出的控制信号控制下完成的B由CPU执行的程序完成的C在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的D由CPU响应硬中断处理完成的24. 下列有关DMA方式进行输入输出的描述中，正确的是 。A. 一个完整的DMA过程，部分由DMAC控制，部分由CPU控制B. 一个完整的DMA过程，完全由CPU控制C. 一个完整的DMA过程，完全由CPU采用周期窃取方式控制D. 一个完整的DMA过程，完全由DMAC控制，CPU不介入任何控制25. 在DMA传送方式中，发出DMA请求的是 。A. 主存 B. DMA控制器 C. CPU D. 外部设备26. DMA访问主存时让CPU进入等待状态，等DMA的一批数据访存结束后再恢复工作，这种情况称为 。A. CPU暂停方式 B. 存储器分时方式 C. 周期挪用方式D. 透明的DMA27. DMA方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是 。A. 实现数据传送B. 向CPU提出总线使用权C.发中断请求 D. 向CPU提出传输结束28. 下列关于DMA方式的正确说法是 。A. DMA方式利用软件实现数据传送B. DMA方式能完全取代中断方式C. DMA方式在传送过程中需要CPU程序的干预D. DMA方式一般用于高速、批量数据的简单传送29. 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B. 每条指令的执行过程中，每个总线周期要检查一次有无中断请求C. 检测有无DMA请求，一般安排在一条指令执行过程的末尾D. 中断服务程序的最后指令是无条件转移指令二综合应用题1什么是计算机的外部设备？试列出常用输入、输出设备各三种并简要说明其用途。2LCD显示器与CRT显示器相比有什么特点和优缺点？3. 某光栅扫描显示器的分辨率为1024×1024，帧频率为75Hz（逐行扫描），颜色为24位真彩色。回扫和消隐时间忽略不计，问：(1) 每一像素允许的读出时间是多少？(2) 刷新存储器的容量是多少？ (3) 刷新带宽是多少？显示总带宽是多少？4常用的打印机有哪几种？它们各有什么特点？5I/O 接口的基本结构包括哪几个部分？各部分起什么作用？6计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？7CPU与外设有哪几种数据传送方式？它们各有什么特点？8. 简述中断传送的特点和整个中断过程。9.简述DMA传送的工作原理及DMA控制器的几种基本操作方式。10有六个中断源D1、D2、D3、D4、D5 D6，它们的响应中断优先级从高到低分别是1级、2级、3级、4级、5级和6级。这些中断源正常情况下的中断屏蔽码设置与响应优先级次序相同，而中断服务程序的执行顺序需要改变为453261。已知，每个中断源有六位中断屏蔽码。请分别写出正常的中断屏蔽码和改变后的中断屏蔽码。11某中断系统可以实现5重中断，中断响应和中断处理优先级的顺序同样是12345（其中优先权1最高）。若现行程序运行到T1时刻，响应优先权4的中断源的中断请求；在此中断处理尚未结束的T2时刻，又出现了优先权3的中断源的中断请求；当优先权3未处理结束的T3时刻，又出现了优先权2的中断源的中断请求；待优先权2的中断处理完毕刚一返回的T4时刻，又被优先权1的中断源的中断请求打断。请从实时角度画出观察到的CPU运动轨迹（从现行程序被中断直至返回现行程序止），在图中标出中断请求和返回点，并加以简单说明。12假定磁盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为1MB/s。CPU的时钟频率为50MHz。(1) 程序查询的输入输出方式，一个查询操作需要100个时钟周期，求CPU为I/O查询所花费的时间比率，假定进行足够的查询以避免数据丢失。(2) 用中断方式进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为100个时间周期。求CPU为传输磁盘数据花费的时间比率。(3) 采用DMA控制进行输入输出操作，假定DMA的启动操作需要1000个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期，如果平均传输的数据长度为4KB，问在磁盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入输出操作，忽略DMA申请使用总线的影响。13.在程序查询方式的输入/输出系统中，假设不考虑处理时间，每一个查询操作需要100个时钟周期，CPU的时钟频率为50MHz。现有鼠标和硬盘两个设备，而且CPU必须每秒对鼠标进行30次查询，硬盘以32位字长为单位传输数据，即每32位被CPU查询一次，传输率为2MB/s。求CPU对这两个设备查询所花费的时间比率，由此可得出什么结论？14某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为 0.5MB/S，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求给出计算过程。（1）在中断方式下，CPU 用于该外设 I/O 的时间占整个CPU时间的百分比是多少？（2）当该外设的数据传输率达到5MB/S时，改用DMA方式传送数据，假定每次DMA传 送块大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O 的时间占整个CPU时间的百分比是多少？（假设 DMA 与 CPU 之间没有访问冲突）。习题7 一、 选择习题答案1B 2. B 3. A 4. A 5. A 6. B 7. B 8. D 9.C 10.B 11A 12.C13.C 14.A 15.A 16.D 17.C 18.D 19.C 20. B 21.D 22.A 23.C 24.A25.D 26.A 27.D 28.D 29.A 30.D 31.B二、综合应用题3解：(1) 每一像素允许的读出时间为1/75×1/(1024×1024) = 1.27×10-8s = 12.7ns。(2) 刷新存储器的容量 =1024×1024×24/8B = 1024×1024×3B = 3MB。(3) 刷新带宽 = 1024×1024×3B×75 = 225MB/s。显示总带宽=刷新带宽= 225MB/s。10解： 中断屏蔽码中断源中断优先级正常的屏蔽码D1 D2 D3 D4 D5 D6改版后的屏蔽码 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 D2 2 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 D3 3 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 D4 4 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D5 5 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 D6 6 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 111解：CPU运动轨迹如图所示。12解：(l) CPU 为查询所花费的时间比率为 0.02×100/4= 0.5 。 (2）中断方式CPU为传输磁盘数据花费的时间比率为0.02*100/4= 0.5。 (3）DMA方式CPU为进行操作花费的时间比率为0.02×1500/4000= 0.0075。13解： (1) CPU对鼠标的查询占用CPU的时间比率为：100×30 / (50×106)100% = 0.006%。(2)对磁盘的查询占用CPU的时间比率为：(100×2MB / 4B×1024) / (50×106)100% = 105%。结论： 以上结果表明，对鼠标的查询基本不影响CPU的性能，而即使CPU将全部时间都用于对磁盘的查询也不能满足磁盘传输的要求，所以CPU一般不采用程序查询方式与磁盘交换信息。14解： 中断方式下， CPU 每次用于数据传输的时钟周期数：5×（18 + 2）=100。为达到外设 0.5MB/s 的数据传输速率，外设每秒申请的中断次数：0.5MB/4B=125000。则1秒内用于中断的开销：100×125000=12500000=12.5M 个时钟周期。CPU 用于外设 I/O 的时间占整个 CPU 时间的百分比：12.5M / 500M × 100%=2.5% 外设数据传输率提高到5MB/s时，1秒内需要产生的DMA次数为：5MB/5000B=1000。CPU用于DMA处理的总开销：500×1000=500000=0.5M个时钟周期。CPU用于外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比：0.5M/500M×100%=0.5%