計(jì)算機(jī)組成原理課后答案(第二版) 唐朔飛 第五章.ppt

輸入輸出系統(tǒng) 第五章 補(bǔ)充題 一 某CRT顯示器可顯示64種ASCII字符 每幀可顯示72字 24排 每個(gè)字符字形采用7 8點(diǎn)陣 即橫向7點(diǎn) 字間間隔1點(diǎn) 縱向8點(diǎn) 排間間隔6點(diǎn) 幀頻50Hz 采取逐行掃描方式 假設(shè)不考慮屏幕四邊的失真問(wèn)題 且行回掃和幀回掃均占掃描時(shí)間的20 問(wèn) 1 顯存容量至少有多大 2 字符發(fā)生器 ROM 容量至少有多大 3 顯存中存放的是那種信息 4 顯存地址與屏幕顯示位置如何對(duì)應(yīng) 5 設(shè)置哪些計(jì)數(shù)器以控制顯存訪問(wèn)與屏幕掃描之間的同步 它們的模各是多少 6 點(diǎn)時(shí)鐘頻率為多少 解 1 顯存最小容量 72 24 8 1728B2 ROM最小容量 64 8行 8列 512B 含字間隔1點(diǎn) 或512 7位 3 顯存中存放的是ASCII碼信息 4 顯存每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)字符顯示位置 顯示位置自左至右 從上到下 分別對(duì)應(yīng)緩存地址由低到高 5 設(shè)置點(diǎn)計(jì)數(shù)器 字計(jì)數(shù)器 行計(jì)數(shù)器 排計(jì)數(shù)器控制顯存訪問(wèn)與屏幕掃描之間的同步 它們的模計(jì)算如下 點(diǎn)計(jì)數(shù)器模 7 1 8行計(jì)數(shù)器模 8 6 14字 排計(jì)數(shù)器的模不僅與掃描正程時(shí)間有關(guān) 而且與掃描逆程時(shí)間有關(guān) 因此計(jì)算較為復(fù)雜 列方程 72 x 0 8 72 24 y 0 8 24解方程得 x 18 y 6 則 字計(jì)數(shù)器模 72 18 90排計(jì)數(shù)器模 24 6 306 點(diǎn)頻 50Hz 30排 14行 90字 8點(diǎn) 15120000Hz 15 12MHz 討論 1 VRAM ROM容量應(yīng)以字或字節(jié)為單位 2 字模點(diǎn)陣在ROM中按行存放 一行占一個(gè)存儲(chǔ)單元 3 顯存中存放的是ASCII碼而不是像素點(diǎn) 4 計(jì)算計(jì)數(shù)器的模及點(diǎn)頻時(shí)應(yīng)考慮回掃時(shí)間 二 有一編碼鍵盤 其鍵陣列為8行 16列 分別對(duì)應(yīng)128種ASCII碼字符 采用硬件掃描方式確認(rèn)按鍵信號(hào) 問(wèn) 1 掃描計(jì)數(shù)器應(yīng)為多少位 2 ROM容量為多大 3 若行 列號(hào)均從0開始編排 則當(dāng)?shù)?行第7列的鍵表示字母 F 時(shí) CPU從鍵盤讀入的二進(jìn)制編碼應(yīng)為多少 設(shè)采用奇校驗(yàn) 4 參考教材圖5 15 畫出該鍵盤的原理性邏輯框圖 5 如果不考慮校驗(yàn)技術(shù) 此時(shí)ROM是否可省 解 1 掃描計(jì)數(shù)器 7位 與鍵的個(gè)數(shù)有關(guān) 2 ROM容量 128 8 128B 與字符集大小有關(guān) 3 CPU從鍵盤讀入的應(yīng)為字符 F 的ASCII碼 01000110 46H 其中最高位為奇校驗(yàn)位 注 不是位置碼 4 該鍵盤的原理性邏輯框圖見(jiàn)下頁(yè) 與教材圖5 15類似 主要需標(biāo)明參數(shù) 5 如果不考慮校驗(yàn)技術(shù) 并按ASCII碼位序設(shè)計(jì)鍵陣列 注意 則ROM編碼表可省 此時(shí)7位計(jì)數(shù)器輸出值 掃描碼或鍵位置碼 即為ASCII碼 8X16鍵盤矩陣 該鍵盤的原理性邏輯框圖如下 七位計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘發(fā)生器 ROM128B CPU 列譯碼器4 16 行譯碼器3 8 中斷觸發(fā)器 單穩(wěn) 延遲 RD CS 地址譯碼輸入 1 I O有哪些編址方式 各有何特點(diǎn) 解 常用的I O編址方式有兩種 I O與內(nèi)存統(tǒng)一編址和I O獨(dú)立編址 特點(diǎn) I O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式的I O地址采用與主存單元地址完全一樣的格式 I O設(shè)備和主存占用同一個(gè)地址空間 CPU可像訪問(wèn)主存一樣訪問(wèn)I O設(shè)備 不需要安排專門的I O指令 I O獨(dú)立編址方式時(shí)機(jī)器為I O設(shè)備專門安排一套完全不同于主存地址格式的地址編碼 此時(shí)I O地址與主存地址是兩個(gè)獨(dú)立的空間 CPU需要通過(guò)專門的I O指令來(lái)訪問(wèn)I O地址空間 6 討論 I O編址方式的意義 I O編址方式的選擇主要影響到指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)I O指令的安排 因此描述其特點(diǎn)時(shí)一定要說(shuō)明此種I O編址方式對(duì)應(yīng)的I O指令設(shè)置情況 I O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式將I O地址看成是存儲(chǔ)地址的一部分 占用主存空間 問(wèn)題 確切地講 I O與內(nèi)存統(tǒng)一編址的空間為總線空間 I O所占用的是內(nèi)存的擴(kuò)展空間 2 簡(jiǎn)要說(shuō)明CPU與I O之間傳遞信息可采用哪幾種聯(lián)絡(luò)方式 它們分別用于什么場(chǎng)合 答 CPU與I O之間傳遞信息常采用三種聯(lián)絡(luò)方式 直接控制 立即響應(yīng) 同步 異步 適用場(chǎng)合分別為 直接控制適用于結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單 速度極慢的I O設(shè)備 CPU直接控制外設(shè)處于某種狀態(tài)而無(wú)須聯(lián)絡(luò)信號(hào) 同步方式采用統(tǒng)一的時(shí)標(biāo)進(jìn)行聯(lián)絡(luò) 適用于CPU與I O速度差不大 近距離傳送的場(chǎng)合 異步方式采用應(yīng)答機(jī)制進(jìn)行聯(lián)絡(luò) 適用于CPU與I O速度差較大 遠(yuǎn)距離傳送的場(chǎng)合 討論 注意I O交換方式 I O傳送分類方式與I O聯(lián)絡(luò)方式的區(qū)別 串行 并行I O傳送方式常用于描述I O傳送寬度的類型 I O交換方式主要討論傳送過(guò)程的控制方法 I O聯(lián)絡(luò)方式主要解決傳送時(shí)CPU與I O之間如何取得通信聯(lián)系以建立起操作上的同步配合關(guān)系 6 字符顯示器的接口電路中配有緩沖存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器 各有何作用 解 顯示緩沖存儲(chǔ)器中存放著一屏要顯示的字符ASCII碼信息 它的作用是支持屏幕掃描時(shí)的反復(fù)刷新 只讀存儲(chǔ)器中存放著字符集中所有字符的點(diǎn)陣信息 作為字符發(fā)生器使用 他起著將字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換為字形點(diǎn)陣信息的作用 8 某計(jì)算機(jī)的I O設(shè)備采用異步串行傳送方式傳送字符信息 字符信息的格式為一位起始位 七位數(shù)據(jù)位 一位校驗(yàn)位和一位停止位 若要求每秒鐘傳送480個(gè)字符 那么該設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送速率為多少 解 480 10 4800位 秒 4800波特 波特 是數(shù)據(jù)傳送速率波特率的單位 注 題意中給出的是字符傳送速率 即 字符 秒 要求的是數(shù)據(jù)傳送速率 串行傳送時(shí)一般用波特率表示 兩者的區(qū)別 字符傳送率是數(shù)據(jù)的 純 有效傳送率 不含數(shù)據(jù)格式信息 波特率是 毛 傳送率 含數(shù)據(jù)格式信息 10 什么是I O接口 它與端口有何區(qū)別 為什么要設(shè)置I O接口 I O接口如何分類 解 I O接口一般指CPU和I O設(shè)備間的連接部件 I O端口一般指I O接口中的各種寄存器 為了便于程序?qū)@些寄存器進(jìn)行訪問(wèn) 通常給每個(gè)寄存器分配一個(gè)地址編號(hào) 這種編號(hào)被稱為I O端口地址 相應(yīng)的寄存器也叫作I O端口 I O接口和I O端口是兩個(gè)不同的概念 一個(gè)接口中往往包含若干個(gè)端口 因此接口地址往往包含有若干個(gè)端口地址 由于I O設(shè)備的物理結(jié)構(gòu)和工作速率一般與主機(jī)差異很大 無(wú)法直接相連 因此通常通過(guò)I O接口進(jìn)行連接 I O接口分類方法很多 主要有 按數(shù)據(jù)傳送方式分 有并行接口和串行接口兩種 按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分 有程序控制接口 程序中斷接口 DMA接口三種 12 結(jié)合程序查詢方式的接口電路 說(shuō)明其工作過(guò)程 解 程序查詢接口工作過(guò)程如下 以輸入為例 1 CPU發(fā)I O地址 地址總線 接口 設(shè)備選擇器譯碼 選中 發(fā)SEL信號(hào) 開命令接收門 2 CPU發(fā)啟動(dòng)命令 D置0 B置1 接口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令 設(shè)備開始工作 3 CPU等待 輸入設(shè)備讀出數(shù)據(jù) DBR 4 外設(shè)工作完成 完成信號(hào) 接口 B置0 D置1 5 準(zhǔn)備就緒信號(hào) 控制總線 CPU 6 輸入 CPU通過(guò)輸入指令 IN 將DBR中的數(shù)據(jù)取走 若為輸出 除數(shù)據(jù)傳送方向相反以外 其他操作與輸入類似 工作過(guò)程如下 1 CPU發(fā)I O地址 地址總線 接口 設(shè)備選擇器譯碼 選中 發(fā)SEL信號(hào) 開命令接收門 2 輸出 CPU通過(guò)輸出指令 OUT 將數(shù)據(jù)放入接口DBR中 3 CPU發(fā)啟動(dòng)命令 D置0 B置1 接口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令 設(shè)備開始工作 4 CPU等待 輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)從DBR取走 5 外設(shè)工作完成 完成信號(hào) 接口 B置0 D置1 6 準(zhǔn)備就緒信號(hào) 控制總線 CPU CPU可通過(guò)指令再次向接口DBR輸出數(shù)據(jù) 進(jìn)行第二次傳送 13 說(shuō)明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)系 解 中斷向量地址和入口地址的區(qū)別 向量地址是硬件電路 向量編碼器 產(chǎn)生的中斷源的內(nèi)存中斷向量表表項(xiàng)地址編號(hào) 中斷入口地址是中斷服務(wù)程序首址 中斷向量地址和入口地址的聯(lián)系 中斷向量地址可理解為中斷服務(wù)程序入口地址指示器 入口地址的地址 通過(guò)它訪存可獲得中斷服務(wù)程序入口地址 兩種方法 在向量地址所指單元內(nèi)放一條JMP指令 主存中設(shè)向量地址表 參考8 4 3 討論 硬件向量法的實(shí)質(zhì) 當(dāng)響應(yīng)中斷時(shí) 為了更快 更可靠的進(jìn)入對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行 希望由硬件直接提供中斷服務(wù)程序入口地址 但在內(nèi)存地址字較長(zhǎng)時(shí)這是不可能的 因此由硬件先提供中斷源編號(hào) 再由編號(hào)間接地獲得中斷服務(wù)程序入口地址 這種中斷源的編號(hào)即向量地址 由于一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可帶的中斷源數(shù)量很有限 因此向量地址比內(nèi)存地址短得多 用編碼器類邏輯部件實(shí)現(xiàn)很方便 14 在什么條件下 I O設(shè)備可以向CPU提出中斷請(qǐng)求 解 I O設(shè)備向CPU提出中斷請(qǐng)求的條件是 I O接口中的設(shè)備工作完成狀態(tài)為1 D 1 中斷屏蔽碼為0 MASK 0 且CPU查詢中斷時(shí) 中斷請(qǐng)求觸發(fā)器狀態(tài)為1 INTR 1 15 什么是中斷允許觸發(fā)器 它有何作用 解 中斷允許觸發(fā)器是CPU中斷系統(tǒng)中的一個(gè)部件 他起著開關(guān)中斷的作用 即中斷總開關(guān) 則中斷屏蔽觸發(fā)器可視為中斷的分開關(guān) 16 在什么條件和什么時(shí)間 CPU可以響應(yīng)I O的中斷請(qǐng)求 解 CPU響應(yīng)I O中斷請(qǐng)求的條件和時(shí)間是 當(dāng)中斷允許狀態(tài)為1 EINT 1 且至少有一個(gè)中斷請(qǐng)求被查到 則在一條指令執(zhí)行完時(shí) 響應(yīng)中斷 8 17 某系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣處理 每抽取一個(gè)輸入數(shù)據(jù) CPU就要中斷處理一次 將取樣的數(shù)據(jù)存至存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)中 該中斷處理需P秒 此外 緩沖區(qū)內(nèi)每存儲(chǔ)N個(gè)數(shù)據(jù) 主程序就要將其取出進(jìn)行處理 這個(gè)處理需Q秒 試問(wèn)該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒多少次中斷請(qǐng)求 解 這是一道求中斷飽和度的題 要注意主程序?qū)?shù)據(jù)的處理不是中斷處理 因此Q秒不能算在中斷次數(shù)內(nèi) N個(gè)數(shù)據(jù)所需的處理時(shí)間 P N Q秒平均每個(gè)數(shù)據(jù)所需處理時(shí)間 P N Q N秒 求倒數(shù)得 該系統(tǒng)跟蹤到的每秒中斷請(qǐng)求數(shù) N P N Q 次 19 在程序中斷方式中 磁盤申請(qǐng)中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī) 當(dāng)打印機(jī)正在進(jìn)行打印時(shí) 磁盤申請(qǐng)中斷請(qǐng)求 試問(wèn)是否要將打印機(jī)輸出停下來(lái) 等磁盤操作結(jié)束后 打印機(jī)輸出才能繼續(xù)進(jìn)行 為什么 解 這是一道多重中斷的題 由于磁盤中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī) 因此應(yīng)將打印機(jī)輸出停下來(lái) 等磁盤操作結(jié)束后 打印機(jī)輸出才能繼續(xù)進(jìn)行 因?yàn)榇蛴C(jī)的速度比磁盤輸入輸出的速度慢 并且暫停打印不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失 22 程序查詢方式和程序中斷方式都是通過(guò) 程序 傳送數(shù)據(jù) 兩者的區(qū)別是什么 答 程序查詢方式通過(guò) 程序 傳送數(shù)據(jù)時(shí) 程序?qū) O的控制包括了I O準(zhǔn)備和I O傳送兩段時(shí)間 由于I O的工作速度比CPU低得多 因此程序中要反復(fù)詢問(wèn)I O的狀態(tài) 造成 踏步等待 嚴(yán)重浪費(fèi)了CPU的工作時(shí)間 而程序中斷方式雖然也是通過(guò) 程序 傳送數(shù)據(jù) 但程序僅對(duì)I O傳送階段進(jìn)行控制 I O準(zhǔn)備階段不需要CPU查詢 故CPU此時(shí)照樣可以運(yùn)行現(xiàn)行程序 與I O并行工作 大大提高了CPU的工作效率 25 根據(jù)以下要求設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)生3個(gè)設(shè)備向量地址的電路 1 3個(gè)設(shè)備的優(yōu)先級(jí)按A B C降序排列 2 A B C的向量地址分別為110100 010100 000110 3 排隊(duì)器采用鏈?zhǔn)脚抨?duì)電路 4 當(dāng)CPU發(fā)來(lái)中斷響應(yīng)信號(hào)INTA時(shí) 可將向量地址取至CPU 解 此題與教材例5 2類似 可參考設(shè)計(jì) 該設(shè)備向量地址的電路如下 INTRA 1 1 INTRA 來(lái)自高一級(jí)的排隊(duì)器 INTRB INTRC 1 INTRB INTRB 至低一級(jí)的排隊(duì)器 設(shè)備編碼器 INTPA INTPB INTPC 數(shù)據(jù)總線 110100 010100 000110 INTA 26 什么是多重中斷 實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件是什么 解 多重中斷是指 當(dāng)CPU執(zhí)行某個(gè)中斷服務(wù)程序的過(guò)程中 發(fā)生了更高級(jí) 更緊迫的事件 CPU暫?，F(xiàn)行中斷服務(wù)程序的執(zhí)行 轉(zhuǎn)去處理該事件的中斷 處理完返回現(xiàn)行中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行的過(guò)程 實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件是 在現(xiàn)行中斷服務(wù)期間 中斷允許觸發(fā)器為1 即開中斷 28 CPU對(duì)DMA請(qǐng)求和中斷請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間是否相同 為什么 解 CPU對(duì)DMA請(qǐng)求和中斷請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間不相同 因?yàn)閮煞N方式的交換速度相差很大 因此CPU必須以更短的時(shí)間間隔查詢并響應(yīng)DMA請(qǐng)求 一個(gè)存取周期末 30 在DMA的工作方式中 CPU暫停方式和周期挪用方式的數(shù)據(jù)傳送流程有何不同 畫圖說(shuō)明 解 兩種DMA方式的工作流程見(jiàn)下頁(yè) 其主要區(qū)別在于傳送階段 現(xiàn)行程序是否完全停止訪存 停止CPU訪存方式的DMA工作流程如下 現(xiàn)行程序CPUDMACI O DMA預(yù)處理 向DMAC送MM緩沖區(qū)首址 I O設(shè)備地址 交換個(gè)數(shù) 啟動(dòng)I O 現(xiàn)行程序 開始工作 啟動(dòng) I O準(zhǔn)備 就緒 DMA請(qǐng)求 I O數(shù)據(jù)送BR或 BR 送I O 總線請(qǐng)求 現(xiàn)行程序 數(shù)據(jù)傳送 響應(yīng) 停止CPU訪存 準(zhǔn)備下個(gè)數(shù)據(jù) AR 送MM MAR AR 1 R W BR 送MDR WC減1 就緒 DMA請(qǐng)求 現(xiàn)行程序等待 B I O數(shù)據(jù)送BR或 BR 送I O C 讓出總線 CPUDMACI OBCD 準(zhǔn)備下個(gè)數(shù)據(jù) AR 送 MAR AR 1 R W BR 送MDR WC減1 現(xiàn)行程序 響應(yīng)中斷 后處理 中斷服務(wù)程序 校驗(yàn) 錯(cuò)誤檢測(cè) 停止外設(shè)或再啟動(dòng)及初始化 現(xiàn)行程序 I O停止 WC 0 現(xiàn)行程序等待 周期竊取方式的DMA工作流程如下 現(xiàn)行程序CPUDMACI O DMA預(yù)處理 向DMAC送MM緩沖區(qū)首址 I O設(shè)備地址 交換個(gè)數(shù) 啟動(dòng)I O 現(xiàn)行程序 開始工作 啟動(dòng) I O準(zhǔn)備 就緒 DMA請(qǐng)求 I O數(shù)據(jù)送BR或 BR 送I O 總線請(qǐng)求 現(xiàn)行程序 數(shù)據(jù)傳送 響應(yīng) 讓出一個(gè)MM周期 準(zhǔn)備下個(gè)數(shù)據(jù) AR 送MM MAR AR 1 R W BR 送MDR WC減1 就緒 DMA請(qǐng)求 現(xiàn)行程序 總線請(qǐng)求 I O數(shù)據(jù)送BR或 BR 送I O C CPUDMACI OBCD 數(shù)據(jù)傳送 響應(yīng) 讓出一個(gè)MM周期 準(zhǔn)備下個(gè)數(shù)據(jù) AR 送 MAR AR 1 R W BR 送MDR WC減1 現(xiàn)行程序 響應(yīng)中斷 后處理 中斷服務(wù)程序 校驗(yàn) 錯(cuò)誤檢測(cè) 停止外設(shè)或再啟動(dòng)及初始化 現(xiàn)行程序 I O停止 WC 0 31 假設(shè)某設(shè)備向CPU傳送信息的最高頻率是40000次 秒 而相應(yīng)的中斷處理程序其執(zhí)行時(shí)間為40 s 試問(wèn)該外設(shè)是否可用程序中斷方式與主機(jī)交換信息 為什么 解 該設(shè)備向CPU傳送信息的時(shí)間間隔 1 40K 0 025 103 25 s 40 s則 該外設(shè)不能用程序中斷方式與主機(jī)交換信息 因?yàn)槠渲袛嗵幚沓绦虻膱?zhí)行速度比該外設(shè)的交換速度慢 舉例說(shuō)明 輸入 假設(shè)初始CPU空閑 則當(dāng)I O將第一個(gè)數(shù)據(jù)放在接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中后 向CPU發(fā)第一個(gè)中斷請(qǐng)求 CPU立即響應(yīng) I O設(shè)備勻速運(yùn)行 25 s后 第二個(gè)中斷請(qǐng)求到來(lái) CPU正在執(zhí)行中斷程序接收第一個(gè)數(shù)據(jù) 40 s時(shí)響應(yīng) 50 s后 第三個(gè)中斷請(qǐng)求到來(lái) CPU正在執(zhí)行中斷程序接收第二個(gè)數(shù)據(jù) 要到80 s時(shí)響應(yīng) 75 s后 第四個(gè)中斷請(qǐng)求到來(lái) 但此時(shí)第三個(gè)中斷請(qǐng)求還沒(méi)有響應(yīng) 則放在數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的第三個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)不及接收 被第四個(gè)數(shù)據(jù)沖掉 32 設(shè)磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn) 分 分8個(gè)扇區(qū) 每扇區(qū)存儲(chǔ)1K字節(jié) 主存與磁盤存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送的寬度為16位 即每次傳送16位 假設(shè)一條指令最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間是25 s 是否可采用一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)響應(yīng)DMA請(qǐng)求的方案 為什么 若不行 應(yīng)采取什么方案 解 先算出磁盤傳送速度 然后和指令執(zhí)行速度進(jìn)行比較得出結(jié)論 道容量 1KB 8 16 1K 8 8 16 1K 4 4K字?jǐn)?shù)傳率 4K字 3000轉(zhuǎn) 分 4K字 50轉(zhuǎn) 秒 200K字 秒一個(gè)字的傳送時(shí)間 1 200K字 秒 5 s注 在此1K 1024 來(lái)自數(shù)據(jù)塊單位縮寫 由上計(jì)算知 5 s 25 s 所以不能采用一條指令執(zhí)行結(jié)束響應(yīng)DMA請(qǐng)求的方案 應(yīng)采取每個(gè)CPU機(jī)器周期末查詢及響應(yīng)DMA請(qǐng)求的方案 通常安排CPU機(jī)器周期 MM存取周期 討論 扇面 扇段和扇區(qū) 扇面指磁盤分區(qū)后形成的扇形區(qū)域 扇段指扇面上一個(gè)磁道所對(duì)應(yīng)的弧形區(qū)域 扇區(qū)通常用來(lái)泛指扇面或扇段 由于磁盤是沿柱面存取而不是沿扇面存取 因此習(xí)慣上扇區(qū)即指扇段 不用特別說(shuō)明也不會(huì)引起誤會(huì) 問(wèn)題 是否磁盤轉(zhuǎn)一圈讀完所有扇區(qū)上的磁道 答 應(yīng)為 磁盤轉(zhuǎn)一圈讀完一個(gè)磁道上的所有扇區(qū) 然后轉(zhuǎn)到下一盤面的同一位置磁道接著讀 如果文件未讀完的話 33 試從下面七個(gè)方面比較程序查詢 程序中斷和DMA三種方式的綜合性能 1 數(shù)據(jù)傳送依賴軟件還是硬件 2 傳送數(shù)據(jù)的基本單位 3 并行性 4 主動(dòng)性 5 傳輸速度 6 經(jīng)濟(jì)性 7 應(yīng)用對(duì)象 解 比較如下 1 程序查詢 程序中斷方式的數(shù)據(jù)傳送主要依賴軟件 DMA主要依賴硬件 注意 這里指主要的趨勢(shì) 2 程序查詢 程序中斷傳送數(shù)據(jù)的基本單位為字或字節(jié) DMA為數(shù)據(jù)塊 3 程序查詢方式傳送時(shí) CPU與I O設(shè)備串行工作 程序中斷方式時(shí) CPU與I O設(shè)備并行工作 現(xiàn)行程序與I O傳送串行進(jìn)行 DMA方式時(shí) CPU與I O設(shè)備并行工作 現(xiàn)行程序與I O傳送并行進(jìn)行 4 程序查詢方式時(shí) CPU主動(dòng)查詢I O設(shè)備狀態(tài) 程序中斷及DMA方式時(shí) CPU被動(dòng)接受I O中斷請(qǐng)求或DMA請(qǐng)求 5 程序中斷方式由于軟件額外開銷時(shí)間比較大 因此傳輸速度最慢 程序查詢方式軟件額外開銷時(shí)間基本沒(méi)有 因此傳輸速度比中斷快 DMA方式基本由硬件實(shí)現(xiàn)傳送 因此速度最快 注意 程序中斷方式雖然CPU運(yùn)行效率比程序查詢高 但傳輸速度卻比程序查詢慢 6 程序查詢接口硬件結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單 因此最經(jīng)濟(jì) 程序中斷接口硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一些 因此較經(jīng)濟(jì) DMA控制器硬件結(jié)構(gòu)最復(fù)雜 因此成本最高 7 程序中斷方式適用于中 低速設(shè)備的I O交換 程序查詢方式適用于中 低速實(shí)時(shí)處理過(guò)程 DMA方式適用于高速設(shè)備的I O交換 討論 問(wèn)題1 這里的傳送速度指I O設(shè)備與主存間 還是I O與CPU之間 答 視具體傳送方式而定