(完整版)计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案 联系客服

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解:显示缓冲存储器的作用是支持屏幕扫描时的反复刷新;只读存储器作为字符发生器使用,他起着将字符的ASCII码转换为字形点阵信息的作用。

8. 某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式为1位起始位、7位数据位、1位校验位和1位停止位。若要求每秒钟传送480个字符,那么该设备的数据传送速率为多少? 解:480×10=4800位/秒=4800波特 波特——是数据传送速率波特率的单位。

10. 什么是I/O接口,与端口有何区别?为什么要设置I/O接口?I/O接口如何分类?

解:I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件,而端口是指I/O接口内CPU能够访问的寄存器,端口加上相应的控制逻辑即构成I/O接口。

I/O接口分类方法很多,主要有:

(1)按数据传送方式分有并行接口和串行接口两种;

(2)按数据传送的控制方式分有程序控制接口、程序中断接口、DMA接口三种。

12. 结合程序查询方式的接口电路,说明其工作过程。 解:程序查询接口工作过程如下(以输入为例):

1)CPU发I/O地址设备开始工作;地址总线?接口?设备选择器译码?选中?发SEL信号; 2)CPU发启动命令 DBR?开命令接收门; ? D置0,B

置1 ? 接口向设备发启动命令;3)CPU等待,输入设备读出数据;4)外设工作完成,B置0,D置1;5)准备就绪信号?接口?完成信号?控制总线? CPU;6)输入:CPU通过输入指令(IN)将DBR中的数据取走。

若为输出,除数据传送方向相反以外,其他操作与输入类似。工作过程如下: 开命令接收门;?选中,发SEL信号?设备选择器译码?接口?地址总线?1)CPU发I/O地址 2)输出: CPU通过输出指令(OUT)将数据放入接口DBR中;设备开始工作;?接口向设备发启动命令? D置0,B置1 ? 3)CPU发启动命令 4)CPU等待,输出设备将数据从 DBR取走; B置0,D置1;?接口? 5)外设工作完成,完成信号 CPU,CPU可通过指令再次向接口DBR输出数据,进行第二次传送。?控制总线?6)准备就绪信号。

13. 说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。 解:中断向量地址和入口地址的区别:

向量地址是硬件电路(向量编码器)产生的中断源的内存地址编号,中断入口地址是中断服务程序首址。

中断向量地址和入口地址的联系:

中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器(入口地址的地址),通过它访存可获得中断服务程序入口地址。 (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设备可以向CPU提出中断请求?

解:I/O设备向CPU提出中断请求的条件是:I/O接口中的设备工作完成状态为

1(D=1),中断屏蔽码为0 (MASK=0),且CPU查询中断时,中断请求触发器状态为1(INTR=1)。

15. 什么是中断允许触发器?它有何作用?

解:中断允许触发器是CPU中断系统中的一个部件,他起着开关中断的作用(即中断总开关,则中断屏蔽触发器可视为中断的分开关)。

16. 在什么条件和什么时间,CPU可以响应I/O的中断请求?

解:CPU响应I/O中断请求的条件和时间是:当中断允许状态为1(EINT=1),且至少有一个中断请求被查到,则在一条指令执行完时,响应中断。

17. 某系统对输入数据进行取样处理,每抽取一个输入数据,CPU就要中断处理一次,将取样的数据存至存储器的缓冲区中,该中断处理需P秒。此外,缓冲区内每存储N个数据,主程序就要将其取出进行处理,这个处理需Q秒。试问该系统可以跟踪到每秒多少次中断请求?

解:这是一道求中断饱和度的题,要注意主程序对数据的处理不是中断处理,因此Q秒不能算在中断次数内。

N个数据所需的处理时间=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:该系统跟踪到的每秒中断请求数=N/(P×N+Q)次。

19. 在程序中断方式中,磁盘申请中断的优先权高于打印机。当打印机正在进行

打印时,磁盘申请中断请求。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?为什么?

解:这是一道多重中断的题,由于磁盘中断的优先权高于打印机,因此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。因为打印机的速度比磁盘输入输出的速度慢,并且暂停打印不会造成数据丢失。

26. 什么是多重中断?实现多重中断的必要条件是什么?

解:多重中断是指:当CPU执行某个中断服务程序的过程中,发生了更高级、更紧迫的事件,CPU暂停现行中断服务程序的执行,转去处理该事件的中断,处理完返回现行中断服务程序继续执行的过程。

实现多重中断的必要条件是:在现行中断服务期间,中断允许触发器为1,即开中断。

28. CPU对DMA请求和中断请求的响应时间是否一样?为什么?

解: CPU对DMA请求和中断请求的响应时间不一样,因为两种方式的交换速度相差很大,因此CPU必须以更短的时间间隔查询并响应DMA请求。响应中断请求是在每条指令执行周期结束的时刻,而响应DMA请求是在存取周期结束的时刻。

中断方式是程序切换,而程序又是由指令组成,所以必须在一条指令执行完毕才能响应中断请求,而且CPU只有在每条指令执行周期结束的时刻才发出查询信号,以获取中断请求信号,若此时条件满足,便能响应中断请求。

DMA请求是由DMA接口根据设备的工作状态向CPU申请占用总线,此时