組成原理課程第九章(2011版)

1、第九章第九章 輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理本章知識(shí)點(diǎn)本章知識(shí)點(diǎn)9.1 9.1 接口的概念接口的概念9.2 9.2 常見輸入常見輸入/ /輸出方式概述輸出方式概述9.3 9.3 程序中斷控制方式程序中斷控制方式9.4 DMA9.4 DMA方式方式9.5 9.5 輸入輸入/ /輸出綜合應(yīng)用舉例輸出綜合應(yīng)用舉例計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理9.1 9.1 接口的概念接口的概念 接口是兩個(gè)不同部件或系統(tǒng)之間的連接部分，可以是兩個(gè)硬設(shè)備之間接口是兩個(gè)不同部件或系統(tǒng)之間的連接部分，可以是兩個(gè)硬設(shè)備之間的連接，也可以是軟件系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立程序塊之間的連接。的連接，也可以是軟件系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)

2、立程序塊之間的連接。 本章指主機(jī)與外設(shè)的接口，即主機(jī)通過(guò)接口連接本章指主機(jī)與外設(shè)的接口，即主機(jī)通過(guò)接口連接I/OI/O設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)主設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)的連接和信息的交換機(jī)與外設(shè)的連接和信息的交換1.1.接口的定義接口的定義計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2.I/O2.I/O接口的功能接口的功能 1)1)尋址功能尋址功能 接收來(lái)自總線的尋址信息接收來(lái)自總線的尋址信息, ,經(jīng)過(guò)譯碼電路，選擇相應(yīng)的設(shè)備經(jīng)過(guò)譯碼電路，選擇相應(yīng)的設(shè)備; ;2)2)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入/ /輸出功能輸出功能, ,接口最基本的功能接口最基本的功能; ;3)3)匹配主機(jī)與外設(shè)的速度差距匹配主機(jī)與外設(shè)的速度差距 高速主機(jī)與低速外設(shè)

3、之間的速度差異高速主機(jī)與低速外設(shè)之間的速度差異; ;4)4)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換或邏輯電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換或邏輯電平轉(zhuǎn)換 不同類型的外設(shè)使用的信號(hào)電平與總線使用的信號(hào)電平也有可能不同類型的外設(shè)使用的信號(hào)電平與總線使用的信號(hào)電平也有可能不同，在信息交換的過(guò)程中必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。不同，在信息交換的過(guò)程中必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。5)5)傳送主機(jī)命令傳送主機(jī)命令 識(shí)別主機(jī)傳送來(lái)的命令識(shí)別主機(jī)傳送來(lái)的命令( (啟啟/ /停、讀停、讀/ /寫等寫等) )，并將命令傳送到設(shè)備，并將命令傳送到設(shè)備; ;6)6)反映設(shè)備的工作狀態(tài)反映設(shè)備的工作狀態(tài) 接口隨時(shí)采集并保存設(shè)備的工作狀況接口隨時(shí)采集并保存設(shè)備的工作狀況(

4、(工作狀態(tài)、停機(jī)狀態(tài)、故障、工作狀態(tài)、停機(jī)狀態(tài)、故障、中斷請(qǐng)求等中斷請(qǐng)求等) )，以備主機(jī)查詢。，以備主機(jī)查詢。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理3. I/O3. I/O接口的結(jié)構(gòu)接口的結(jié)構(gòu) (1)(1)數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器(DBR)(DBR)：緩沖數(shù)據(jù)，匹配主機(jī)與外設(shè)之間的速度差異。：緩沖數(shù)據(jù)，匹配主機(jī)與外設(shè)之間的速度差異。(2)(2)設(shè)備地址譯碼器：識(shí)別主機(jī)是否與其通訊。設(shè)備地址譯碼器：識(shí)別主機(jī)是否與其通訊。(3)(3)設(shè)備狀態(tài)字寄存器設(shè)備狀態(tài)字寄存器(DSR)(DSR)和主機(jī)命令寄存邏輯：反饋設(shè)備狀態(tài)，識(shí)別和主機(jī)命令寄存邏輯：反饋設(shè)備狀態(tài)，識(shí)別主機(jī)命令。主機(jī)命令。(4)(4)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)

5、換線路：進(jìn)行串并或并串傳送的轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換線路：進(jìn)行串并或并串傳送的轉(zhuǎn)換。接口的具體組織，根據(jù)各設(shè)備和信息交換的控制方式的不同，可能較簡(jiǎn)接口的具體組織，根據(jù)各設(shè)備和信息交換的控制方式的不同，可能較簡(jiǎn)單，也可能較復(fù)雜。單，也可能較復(fù)雜。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理4.4.接口分類接口分類1)1)按數(shù)據(jù)傳送方式按數(shù)據(jù)傳送方式: :并行接口和串行接口并行接口和串行接口 2)2)按接口的靈活性按接口的靈活性: : 編程接口和不可編程接口編程接口和不可編程接口 3)3)按通用性按通用性: :通用接口和專用接口通用接口和專用接口 4)4)按訪問(wèn)外設(shè)的方式按訪問(wèn)外設(shè)的方式: :直接傳送方式接口、程序查詢

6、方式接口、程序中斷方式接口、直接傳送方式接口、程序查詢方式接口、程序中斷方式接口、DMADMA接接口及通道處理機(jī)接口等口及通道處理機(jī)接口等 5)5)按總線傳輸?shù)耐ㄐ欧绞桨纯偩€傳輸?shù)耐ㄐ欧绞? :可分為同步接口和異步接口可分為同步接口和異步接口 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理1.1.無(wú)條件傳送方式無(wú)條件傳送方式 在在程序的適當(dāng)位置直接安排程序的適當(dāng)位置直接安排IN/OUTIN/OUT指令，當(dāng)程序執(zhí)行到這些輸入指令，當(dāng)程序執(zhí)行到這些輸入/ /輸出輸出指令時(shí)，指令時(shí)，CPUCPU默認(rèn)外設(shè)始終是準(zhǔn)備就緒的（默認(rèn)外設(shè)始終是準(zhǔn)備就緒的（/ /端口總是準(zhǔn)備好接收端口總是準(zhǔn)備好接收CPUCPU的輸出數(shù)據(jù)，或總是

7、準(zhǔn)備好向的輸出數(shù)據(jù)，或總是準(zhǔn)備好向CPUCPU輸入數(shù)據(jù)），無(wú)需檢查端口的狀態(tài)，輸入數(shù)據(jù)），無(wú)需檢查端口的狀態(tài)，就進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。就進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。 硬件接口電路和軟件控制程序都比較簡(jiǎn)單。輸入時(shí)，必須確保硬件接口電路和軟件控制程序都比較簡(jiǎn)單。輸入時(shí)，必須確保CPUCPU執(zhí)行執(zhí)行ININ指令讀取數(shù)據(jù)時(shí)，外設(shè)已將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；輸出時(shí)，指令讀取數(shù)據(jù)時(shí)，外設(shè)已將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；輸出時(shí)，CPUCPU執(zhí)行執(zhí)行OUTOUT指令，指令，必須確保外部設(shè)備的數(shù)據(jù)鎖存器為空，即外設(shè)已將上次的數(shù)據(jù)取走，等必須確保外部設(shè)備的數(shù)據(jù)鎖存器為空，即外設(shè)已將上次的數(shù)據(jù)取走，等待接收新的數(shù)據(jù)，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送出錯(cuò)，但一般的外設(shè)難以滿足

8、這待接收新的數(shù)據(jù)，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送出錯(cuò)，但一般的外設(shè)難以滿足這種要求。種要求。9.2 9.2 常見輸入常見輸入/ /輸出方式概述輸出方式概述計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理一種早期計(jì)算機(jī)采用的輸入一種早期計(jì)算機(jī)采用的輸入/ /輸出方輸出方式式數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間的傳送數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間的傳送全部靠全部靠計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)程序 控制控制 。計(jì)算機(jī)執(zhí)行輸入計(jì)算機(jī)執(zhí)行輸入/ /輸出指令時(shí)，先獲輸出指令時(shí)，先獲取外設(shè)狀態(tài)，并根據(jù)外設(shè)取外設(shè)狀態(tài)，并根據(jù)外設(shè)的狀態(tài)決定下一步操作的狀態(tài)決定下一步操作優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間能夠同優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間能夠同步，控制簡(jiǎn)單，硬件簡(jiǎn)單步，控制簡(jiǎn)單，

9、硬件簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：CPUCPU的大量時(shí)間用來(lái)查詢外設(shè)的大量時(shí)間用來(lái)查詢外設(shè)的狀態(tài)的狀態(tài)2.2.程序查詢方式程序查詢方式計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好后，主動(dòng)通知當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好后，主動(dòng)通知CPUCPU并進(jìn)行接收或輸出數(shù)據(jù)的方法并進(jìn)行接收或輸出數(shù)據(jù)的方法 CPUCPU接到外設(shè)的通知后暫?，F(xiàn)行的工作，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，接到外設(shè)的通知后暫?，F(xiàn)行的工作，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，和外設(shè)交換和外設(shè)交換數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，等中斷程序處理完畢后，再返回到被中斷的原，等中斷程序處理完畢后，再返回到被中斷的原程序中繼續(xù)以前被暫停的工作程序中繼續(xù)以前被暫停的工作 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約CPUCPU時(shí)間，實(shí)時(shí)性好。時(shí)間，實(shí)時(shí)

10、性好。 缺點(diǎn)：控制電路相對(duì)復(fù)雜，服務(wù)開銷較大缺點(diǎn)：控制電路相對(duì)復(fù)雜，服務(wù)開銷較大( (現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)的保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)的保護(hù)) )。 應(yīng)用場(chǎng)合：實(shí)時(shí)性要求很高，且數(shù)據(jù)傳輸量又不大的場(chǎng)合。應(yīng)用場(chǎng)合：實(shí)時(shí)性要求很高，且數(shù)據(jù)傳輸量又不大的場(chǎng)合。3.3.程序中斷方式程序中斷方式計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 是一種是一種完全由硬件執(zhí)行完全由硬件執(zhí)行的的I/0I/0交換方式，當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好后交換方式，當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好后, ,通通知知DMADMA控制器，控制器，DMADMA控制器從控制器從CPUCPU接管總線，并完成外設(shè)和內(nèi)接管總線，并完成外設(shè)和內(nèi)存之間的存之間的大量數(shù)據(jù)傳輸大量數(shù)據(jù)傳輸，傳輸完成后，傳輸完成后DMAD

11、MA控制器將總線控制權(quán)控制器將總線控制權(quán)交還給交還給CPUCPU，整個(gè)數(shù)據(jù)交換的過(guò)程不需要整個(gè)數(shù)據(jù)交換的過(guò)程不需要CPUCPU參與。參與。優(yōu)點(diǎn)：既有中斷的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又降低了服務(wù)開銷優(yōu)點(diǎn)：既有中斷的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又降低了服務(wù)開銷缺點(diǎn)：控制電路更加復(fù)雜。缺點(diǎn)：控制電路更加復(fù)雜。應(yīng)用場(chǎng)合：高速、大批量數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)合：高速、大批量數(shù)據(jù)傳輸4.DMA(4.DMA(直接內(nèi)存訪問(wèn)直接內(nèi)存訪問(wèn)) )方式方式計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理5. 5. 通道和外圍處理機(jī)方式通道和外圍處理機(jī)方式 通道是專門執(zhí)行通道是專門執(zhí)行I/OI/O的的處理機(jī)處理機(jī)(IOP),(IOP),它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的統(tǒng)一

12、管理和的統(tǒng)一管理和外設(shè)外設(shè)與與主存主存之間的數(shù)據(jù)傳輸。之間的數(shù)據(jù)傳輸。 外圍處理機(jī)外圍處理機(jī)(PPU)(PPU)是通道方式的進(jìn)一步發(fā)展是通道方式的進(jìn)一步發(fā)展. .它的結(jié)構(gòu)更接近它的結(jié)構(gòu)更接近 于一般處理機(jī)。于一般處理機(jī)。6.6.外圍設(shè)備信息交換方式總結(jié)外圍設(shè)備信息交換方式總結(jié)I/O控制方式控制方式主要由程序完成主要由程序完成主要由硬件完成主要由硬件完成程序程序查詢查詢程序程序中斷中斷DMA通道通道PPU無(wú)條件傳送無(wú)條件傳送計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理9.3 9.3 程序中斷控制方式程序中斷控制方式 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，若系統(tǒng)外部、內(nèi)部或現(xiàn)行程序本身出現(xiàn)某種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，若系統(tǒng)外部、內(nèi)部或現(xiàn)行

13、程序本身出現(xiàn)某種非預(yù)非預(yù)期的事件期的事件，CPUCPU將暫時(shí)停下現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)向?yàn)樵撌录?wù)，待事件處將暫時(shí)停下現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)向?yàn)樵撌录?wù)，待事件處理完畢，再恢復(fù)執(zhí)行原來(lái)被終止的程序，這個(gè)過(guò)程稱為中斷。理完畢，再恢復(fù)執(zhí)行原來(lái)被終止的程序，這個(gè)過(guò)程稱為中斷。1.1.中斷的概念中斷的概念 產(chǎn)生非預(yù)期事件的原因很多，如除數(shù)為零、運(yùn)算結(jié)果溢出、堆棧溢產(chǎn)生非預(yù)期事件的原因很多，如除數(shù)為零、運(yùn)算結(jié)果溢出、堆棧溢出、程序中設(shè)置斷點(diǎn)、打印機(jī)缺紙、校驗(yàn)錯(cuò)、計(jì)時(shí)值到、地址越界、出、程序中設(shè)置斷點(diǎn)、打印機(jī)缺紙、校驗(yàn)錯(cuò)、計(jì)時(shí)值到、地址越界、虛擬存儲(chǔ)器訪問(wèn)缺頁(yè)等。虛擬存儲(chǔ)器訪問(wèn)缺頁(yè)等。 中中斷技術(shù)把斷技術(shù)把有序有序的程序

14、運(yùn)行和的程序運(yùn)行和無(wú)序無(wú)序的中斷事件統(tǒng)一起來(lái)，大大增強(qiáng)了的中斷事件統(tǒng)一起來(lái)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的處理能力和靈活性。系統(tǒng)的處理能力和靈活性。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2 2、中斷的作用、中斷的作用實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的并行工作實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的并行工作故障處理：故障處理：出現(xiàn)故障的時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)程序處理故障。出現(xiàn)故障的時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)程序處理故障。實(shí)時(shí)處理：實(shí)時(shí)處理：處理實(shí)時(shí)出現(xiàn)的請(qǐng)求；處理實(shí)時(shí)出現(xiàn)的請(qǐng)求；程序調(diào)試：程序調(diào)試：在程序中適當(dāng)位置設(shè)置斷點(diǎn)，便于調(diào)試程序；在程序中適當(dāng)位置設(shè)置斷點(diǎn)，便于調(diào)試程序；實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互：實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互：如鍵盤、鼠標(biāo)等都是通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話如鍵盤、鼠

15、標(biāo)等都是通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理3 3、中斷的類型、中斷的類型內(nèi)中斷：來(lái)自于內(nèi)中斷：來(lái)自于CPUCPU內(nèi)部的指中斷請(qǐng)求，分為指令中斷和異常。內(nèi)部的指中斷請(qǐng)求，分為指令中斷和異常。外中斷：中斷請(qǐng)求來(lái)自外中斷：中斷請(qǐng)求來(lái)自CPUCPU外部，分為可屏蔽和不可屏蔽中斷。外部，分為可屏蔽和不可屏蔽中斷。1)自愿中斷是出于對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理的需要而設(shè)置的。如用戶調(diào)試軟件、自愿中斷是出于對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理的需要而設(shè)置的。如用戶調(diào)試軟件、檢查程序、調(diào)用外部設(shè)備、進(jìn)入管態(tài)等。檢查程序、調(diào)用外部設(shè)備、進(jìn)入管態(tài)等。 2)2)異常異常發(fā)生在處理器執(zhí)行一條指令時(shí)，檢測(cè)到一個(gè)出錯(cuò)條件時(shí)發(fā)生，處理

16、器可以發(fā)生在處理器執(zhí)行一條指令時(shí)，檢測(cè)到一個(gè)出錯(cuò)條件時(shí)發(fā)生，處理器可以檢測(cè)到各種出錯(cuò)條件，包括違反保護(hù)機(jī)制、頁(yè)錯(cuò)誤以及機(jī)器內(nèi)部錯(cuò)誤。檢測(cè)到各種出錯(cuò)條件，包括違反保護(hù)機(jī)制、頁(yè)錯(cuò)誤以及機(jī)器內(nèi)部錯(cuò)誤。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理3)3)異常分類異常分類 FaultFault是一種可被糾正的異常。當(dāng)是一種可被糾正的異常。當(dāng)FaultFault出現(xiàn)后，出現(xiàn)后，處理器會(huì)把機(jī)器狀態(tài)恢處理器會(huì)把機(jī)器狀態(tài)恢復(fù)到產(chǎn)生復(fù)到產(chǎn)生FaultFault的指令之前的狀態(tài)。的指令之前的狀態(tài)。此時(shí)異常處理程序的返回地址指向產(chǎn)此時(shí)異常處理程序的返回地址指向產(chǎn)生生FaultFault的指令，而不是其后面一條指令。因此在返回后產(chǎn)生的

17、指令，而不是其后面一條指令。因此在返回后產(chǎn)生FaultFault的指令的指令將被重新執(zhí)行。如虛擬存儲(chǔ)器中的將被重新執(zhí)行。如虛擬存儲(chǔ)器中的缺頁(yè)缺頁(yè)異常。異常。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 TrapTrap：引起陷阱的指令被執(zhí)行后立刻報(bào)告狀態(tài)的異常。：引起陷阱的指令被執(zhí)行后立刻報(bào)告狀態(tài)的異常。TrapTrap也能讓也能讓程序或任務(wù)連貫地執(zhí)行。程序或任務(wù)連貫地執(zhí)行。TrapTrap處理程序的返回地址指向引起陷阱指令的處理程序的返回地址指向引起陷阱指令的隨后一條指令，因此返回后會(huì)執(zhí)行下一條指令。隨后一條指令，因此返回后會(huì)執(zhí)行下一條指令。 AbortAbort：一種不會(huì)總報(bào)告導(dǎo)致異常指令精確位置的異常，

18、并且不允許：一種不會(huì)總報(bào)告導(dǎo)致異常指令精確位置的異常，并且不允許導(dǎo)致異常的程序重新繼續(xù)執(zhí)行。導(dǎo)致異常的程序重新繼續(xù)執(zhí)行。AbortAbort用于報(bào)告嚴(yán)重錯(cuò)誤，例如硬件錯(cuò)用于報(bào)告嚴(yán)重錯(cuò)誤，例如硬件錯(cuò)誤以及系統(tǒng)表中存在不一致性或非法值。誤以及系統(tǒng)表中存在不一致性或非法值。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理4 4、中斷優(yōu)先級(jí)和中斷屏蔽、中斷優(yōu)先級(jí)和中斷屏蔽中斷優(yōu)先級(jí)是指中斷優(yōu)先級(jí)是指CPUCPU響應(yīng)并處理中斷請(qǐng)求的先后次序響應(yīng)并處理中斷請(qǐng)求的先后次序當(dāng)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)中斷請(qǐng)求時(shí)，當(dāng)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)中斷請(qǐng)求時(shí)，CPUCPU優(yōu)先響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)設(shè)備的中斷請(qǐng)求。優(yōu)先響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)設(shè)備的中斷請(qǐng)求。當(dāng)當(dāng)CPUCPU正在處理某

19、個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，如果有更高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求，則高正在處理某個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，如果有更高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求，則高級(jí)中斷可以中斷正在被服務(wù)的低級(jí)中斷。級(jí)中斷可以中斷正在被服務(wù)的低級(jí)中斷。中斷屏蔽是中斷屏蔽是CPUCPU通過(guò)通過(guò)對(duì)接口中對(duì)接口中的中斷屏蔽寄存器中某些位置的中斷屏蔽寄存器中某些位置1 1，來(lái)屏蔽，來(lái)屏蔽相關(guān)外設(shè)向相關(guān)外設(shè)向CPUCPU發(fā)出的中斷請(qǐng)求，從而可以改變中斷處理次序。發(fā)出的中斷請(qǐng)求，從而可以改變中斷處理次序。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理5.5.單級(jí)中斷與多重中斷單級(jí)中斷與多重中斷 根據(jù)對(duì)中斷處理的策略不同，可將中斷分為單級(jí)中斷和多重中斷根據(jù)對(duì)中斷處理的策略不同，可將中斷分為單級(jí)中斷和多

20、重中斷 單級(jí)中斷也可有多個(gè)中斷源，多個(gè)中斷之間不能嵌套單級(jí)中斷也可有多個(gè)中斷源，多個(gè)中斷之間不能嵌套; ; 中斷嵌套包括兩種方式，一種是高級(jí)中斷中斷低級(jí)中斷，這是最基中斷嵌套包括兩種方式，一種是高級(jí)中斷中斷低級(jí)中斷，這是最基本的中斷嵌套方式；另一種是低級(jí)中斷中斷高級(jí)中斷，這屬于比較特本的中斷嵌套方式；另一種是低級(jí)中斷中斷高級(jí)中斷，這屬于比較特殊的嵌套，需要借助中斷屏蔽來(lái)實(shí)現(xiàn)殊的嵌套，需要借助中斷屏蔽來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理1) 1) 中斷的響應(yīng)條件中斷的響應(yīng)條件中斷響應(yīng)需要滿足一定的條件中斷響應(yīng)需要滿足一定的條件, ,這些條件包括：這些條件包括：(1)(1)中斷允許觸發(fā)器處于允許狀態(tài)

21、，即執(zhí)行過(guò)開中斷指令；中斷允許觸發(fā)器處于允許狀態(tài)，即執(zhí)行過(guò)開中斷指令；(2)(2)對(duì)應(yīng)的中斷未被屏蔽；對(duì)應(yīng)的中斷未被屏蔽；(3)CPU(3)CPU已執(zhí)行到一條指令的最后一個(gè)狀態(tài)周期；已執(zhí)行到一條指令的最后一個(gè)狀態(tài)周期；(4)(4)如果如果CPUCPU正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序, ,則要求新的中斷請(qǐng)求符合中則要求新的中斷請(qǐng)求符合中斷嵌套的條件；斷嵌套的條件；(5)(5)無(wú)無(wú)DMADMA請(qǐng)求，因?yàn)檎?qǐng)求，因?yàn)镈MADMA請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)比中斷的優(yōu)先級(jí)高。請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)比中斷的優(yōu)先級(jí)高。6.6.中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2)2)中斷源識(shí)別與及獲得中斷服務(wù)程序入口地址的方法中斷

22、源識(shí)別與及獲得中斷服務(wù)程序入口地址的方法 (1)(1)向量中斷法向量中斷法 中斷向量：通常將中斷服務(wù)程序的入口地址和程序狀態(tài)字中斷向量：通常將中斷服務(wù)程序的入口地址和程序狀態(tài)字( (有的機(jī)有的機(jī)器不包含此項(xiàng)器不包含此項(xiàng)) )稱為中斷向量。稱為中斷向量。 中斷向量表中斷向量表: :中斷向量的集合中斷向量的集合 向量地址向量地址: :訪問(wèn)中斷向量表中一個(gè)表項(xiàng)的地址碼訪問(wèn)中斷向量表中一個(gè)表項(xiàng)的地址碼, ,也稱為中斷指針。也稱為中斷指針。 中斷類型號(hào)中斷類型號(hào): :中斷源提供的識(shí)別中斷類型的編碼中斷源提供的識(shí)別中斷類型的編碼,CPU,CPU可根據(jù)該編碼可根據(jù)該編碼計(jì)算得到向量地址。計(jì)算得到向量地址。計(jì)

23、算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理(2)(2)非向量中斷法非向量中斷法非向量中斷法的中斷響應(yīng)方式為：非向量中斷法的中斷響應(yīng)方式為：CPUCPU在響應(yīng)中斷請(qǐng)求時(shí)，只產(chǎn)生一個(gè)在響應(yīng)中斷請(qǐng)求時(shí)，只產(chǎn)生一個(gè)固定的地址，該地址是中斷查詢程序的入口地址，通過(guò)執(zhí)行該查詢程固定的地址，該地址是中斷查詢程序的入口地址，通過(guò)執(zhí)行該查詢程序來(lái)確定中斷服務(wù)程序的入口地址，然后執(zhí)行響應(yīng)的中斷服務(wù)程序。序來(lái)確定中斷服務(wù)程序的入口地址，然后執(zhí)行響應(yīng)的中斷服務(wù)程序。3)3)中斷源識(shí)別方法中斷源識(shí)別方法主要有程序查詢、硬件查詢和獨(dú)立請(qǐng)求三種中斷源識(shí)別的方法主要有程序查詢、硬件查詢和獨(dú)立請(qǐng)求三種中斷源識(shí)別的方法 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成

24、原理4)4)中斷處理的過(guò)程中斷處理的過(guò)程(1)(1)單級(jí)中斷響應(yīng)的過(guò)程單級(jí)中斷響應(yīng)的過(guò)程 主主程程序序指指令令 關(guān)關(guān)中中斷斷及及中中斷斷響響應(yīng)應(yīng) 中中斷斷識(shí)識(shí)別別 保保護(hù)護(hù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷服服務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷返返回回 是是否否有有中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程序序指指令令 Y N 中中斷斷處處理理 開開中中斷斷 關(guān)中斷及中斷響應(yīng)關(guān)中斷及中斷響應(yīng)包括關(guān)中斷，并將斷包括關(guān)中斷，并將斷點(diǎn)和點(diǎn)和PSWPSW入棧保存。入棧保存。 關(guān)中斷關(guān)中斷CPUCPU內(nèi)的中斷允許觸發(fā)內(nèi)的中斷允許觸發(fā)器自動(dòng)關(guān)閉，其目的器自動(dòng)關(guān)閉，其目的是在替換新老屏蔽字是在替換新老屏蔽字和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)禁和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)

25、禁止一切中斷，以免引止一切中斷，以免引起起CPUCPU現(xiàn)場(chǎng)混亂現(xiàn)場(chǎng)混亂 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理判斷是哪個(gè)設(shè)備發(fā)判斷是哪個(gè)設(shè)備發(fā)出了中斷請(qǐng)求出了中斷請(qǐng)求, ,并找并找到相應(yīng)的中斷服務(wù)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序在主存中的入程序在主存中的入口地址口地址; ; 有多種實(shí)現(xiàn)中斷源有多種實(shí)現(xiàn)中斷源識(shí)別的方法識(shí)別的方法. . 主主程程序序指指令令 關(guān)關(guān)中中斷斷及及中中斷斷響響應(yīng)應(yīng) 中中斷斷識(shí)識(shí)別別 保保護(hù)護(hù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷服服務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷返返回回 是是否否有有中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程序序指指令令 Y N 中中斷斷處處理理 開開中中斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理使用使用PUSHPU

26、SH指令將指令將中斷服務(wù)子程序中中斷服務(wù)子程序中用到的通用寄存器用到的通用寄存器的值入棧保存的值入棧保存. . 主主程程序序指指令令 關(guān)關(guān)中中斷斷及及中中斷斷響響應(yīng)應(yīng) 中中斷斷識(shí)識(shí)別別 保保護(hù)護(hù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷服服務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷返返回回 是是否否有有中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程序序指指令令 Y N 中中斷斷處處理理 開開中中斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理執(zhí)行中斷服務(wù)子程序執(zhí)行中斷服務(wù)子程序 主主程程序序指指令令 關(guān)關(guān)中中斷斷及及中中斷斷響響應(yīng)應(yīng) 中中斷斷識(shí)識(shí)別別 保保護(hù)護(hù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷服服務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷返返回回 是是否否有有中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程

27、序序指指令令 Y N 中中斷斷處處理理 開開中中斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理使用使用POPPOP指令將堆棧保指令將堆棧保存的通用寄存器的值恢存的通用寄存器的值恢復(fù)到原寄存器中復(fù)到原寄存器中. . 主主 程程 序序 指指 令令 關(guān)關(guān) 中中 斷斷 及及 中中 斷斷 響響 應(yīng)應(yīng) 中中 斷斷 識(shí)識(shí) 別別 保保 護(hù)護(hù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中 斷斷 服服 務(wù)務(wù) 恢恢 復(fù)復(fù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中 斷斷 返返 回回 是是 否否 有有 中中 斷斷 請(qǐng)請(qǐng) 求求 主主 程程 序序 指指 令令 Y N 中中 斷斷 處處 理理 開開 中中 斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理開放中斷屏蔽位開放中斷屏蔽位, ,可以響可以響應(yīng)新

28、的中斷請(qǐng)求應(yīng)新的中斷請(qǐng)求 主主 程程 序序 指指 令令 關(guān)關(guān) 中中 斷斷 及及 中中 斷斷 響響 應(yīng)應(yīng) 中中 斷斷 識(shí)識(shí) 別別 保保 護(hù)護(hù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中 斷斷 服服 務(wù)務(wù) 恢恢 復(fù)復(fù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中 斷斷 返返 回回 是是 否否 有有 中中 斷斷 請(qǐng)請(qǐng) 求求 主主 程程 序序 指指 令令 Y N 中中 斷斷 處處 理理 開開 中中 斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理使用中斷返回指令恢復(fù)使用中斷返回指令恢復(fù)PCPC和和PSWPSW 主主程程 序序 指指令令 關(guān)關(guān)中中 斷斷 及及中中 斷斷響響 應(yīng)應(yīng) 中中斷斷 識(shí)識(shí) 別別 保保護(hù)護(hù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷 服服 務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù) 現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)場(chǎng) 中中

29、斷斷 返返 回回 是是否否 有有 中中斷斷 請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程 序序 指指令令 Y N 中中斷斷 處處 理理 開開中中 斷斷 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理(2)(2)多級(jí)中斷響應(yīng)的過(guò)程多級(jí)中斷響應(yīng)的過(guò)程計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理(3)(3)中斷隱指令及其作用中斷隱指令及其作用 中斷隱指令是在機(jī)器指令系中斷隱指令是在機(jī)器指令系統(tǒng)中沒(méi)有的指令統(tǒng)中沒(méi)有的指令 是是CPUCPU在中斷周期內(nèi)由硬件在中斷周期內(nèi)由硬件自動(dòng)完成的一條指令自動(dòng)完成的一條指令 其功能包括保護(hù)程序斷點(diǎn)其功能包括保護(hù)程序斷點(diǎn), ,尋找中斷服務(wù)程序的入口地尋找中斷服務(wù)程序的入口地址址, ,關(guān)中斷等關(guān)中斷等. . 主主程程序序指指令令

30、 中中斷斷響響應(yīng)應(yīng) 中中斷斷識(shí)識(shí)別別 保保護(hù)護(hù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷服服務(wù)務(wù) 恢恢復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng) 中中斷斷返返回回 是是否否有有中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求 主主程程序序指指令令 Y N 中中斷斷處處理理 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理例例9.1 9.1 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有四級(jí)中斷源某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有四級(jí)中斷源, ,經(jīng)過(guò)排隊(duì)電路后四級(jí)中斷響應(yīng)優(yōu)先經(jīng)過(guò)排隊(duì)電路后四級(jí)中斷響應(yīng)優(yōu)先級(jí)從低到高的次序依次為級(jí)從低到高的次序依次為4 43 32 21 1。請(qǐng)分別根據(jù)表。請(qǐng)分別根據(jù)表9.19.1和表和表9.29.2給出給出的屏蔽碼畫出當(dāng)四級(jí)中斷請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)時(shí)中斷處理過(guò)程示意圖的屏蔽碼畫出當(dāng)四級(jí)中斷請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)時(shí)中斷處理過(guò)程示意圖, ,

31、并判斷并判斷中斷響應(yīng)優(yōu)先級(jí)與中斷處理優(yōu)先級(jí)之間的關(guān)系中斷響應(yīng)優(yōu)先級(jí)與中斷處理優(yōu)先級(jí)之間的關(guān)系. .計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理9.49.4 DMADMA方式方式1 1、DMADMA方式的工作原理方式的工作原理 是一種直接由硬件執(zhí)行是一種直接由硬件執(zhí)行I/0I/0交換的工作方式，在這種方式中交換的工作方式，在這種方式中DMADMA控制器控制器從從CPUCPU接管對(duì)總線的控制權(quán)，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)接管對(duì)總線的控制權(quán)，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)CPUCPU，直接在內(nèi)存與外圍設(shè)直接在內(nèi)存與外圍設(shè)備之間進(jìn)行。數(shù)據(jù)交換過(guò)程中內(nèi)存地址的改變、控制信號(hào)、已經(jīng)傳送字備之間進(jìn)行。數(shù)據(jù)交換過(guò)程中內(nèi)存地址

32、的改變、控制信號(hào)、已經(jīng)傳送字節(jié)計(jì)數(shù)等均由節(jié)計(jì)數(shù)等均由DMADMA控制器完成，當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢后控制器完成，當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢后( (一批一批) )，通過(guò)，通過(guò)中斷中斷方方式向式向CPUCPU發(fā)控制信息，通知發(fā)控制信息，通知CPUCPU接管總線。接管總線。2 2、DMADMA方式的主要特點(diǎn)：方式的主要特點(diǎn)： 高速：由硬件執(zhí)行、高速：由硬件執(zhí)行、CPUCPU不參與、不保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)；不參與、不保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)； 大大提高了大大提高了CPUCPU的效率、提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率；的效率、提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率； 控制復(fù)雜，接近于控制復(fù)雜，接近于CPUCPU的復(fù)雜程度。的復(fù)雜程度。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理3

33、 3、DMADMA的基本操作的基本操作 外設(shè)發(fā)外設(shè)發(fā)DMADMA請(qǐng)求，請(qǐng)求，DMADMA控制器向控制器向CPUCPU發(fā)接管總線請(qǐng)求；發(fā)接管總線請(qǐng)求； CPUCPU響應(yīng)請(qǐng)求，響應(yīng)請(qǐng)求，DMADMA控制器從控制器從CPUCPU接管接管系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線； 由由DMADMA控制器對(duì)內(nèi)存尋址，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；控制器對(duì)內(nèi)存尋址，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送； 向向CPUCPU報(bào)告報(bào)告DMADMA操作的完成，操作的完成，CPUCPU接管總線；接管總線；4 4、DMADMA的工作方式的工作方式 問(wèn)題提出：?jiǎn)栴}提出：在在DMADMA方式下，方式下，CPUCPU和和DMADMA控制器并行工作，可能同時(shí)訪問(wèn)主存，因此要控制器

34、并行工作，可能同時(shí)訪問(wèn)主存，因此要解決解決DMADMA控制器和控制器和CPUCPU對(duì)內(nèi)存的爭(zhēng)用問(wèn)題，對(duì)內(nèi)存的爭(zhēng)用問(wèn)題，計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理a)a)停止停止CPUCPU訪問(wèn)內(nèi)存方式訪問(wèn)內(nèi)存方式在在DMADMA期間，期間，CPUCPU不能訪問(wèn)內(nèi)存，因此不能訪問(wèn)內(nèi)存，因此CPUCPU基本處于停止?fàn)顟B(tài)基本處于停止?fàn)顟B(tài)停止停止CPUCPU訪問(wèn)內(nèi)存方式的特點(diǎn)：訪問(wèn)內(nèi)存方式的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：影響缺點(diǎn)：影響CPUCPU的工作效率的工作效率 應(yīng)用場(chǎng)合：數(shù)據(jù)傳輸率很高的成組應(yīng)用場(chǎng)合：數(shù)據(jù)傳輸率很高的成組DMADMA傳送傳送計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理b)b)周期挪用周期挪用當(dāng)當(dāng)DM

35、ADMA要訪問(wèn)主存時(shí)，要訪問(wèn)主存時(shí)，CPUCPU暫時(shí)停頓一個(gè)暫時(shí)停頓一個(gè)存儲(chǔ)周期存儲(chǔ)周期。一個(gè)數(shù)據(jù)通過(guò)。一個(gè)數(shù)據(jù)通過(guò)DMADMA傳送傳送完畢后，完畢后，CPUCPU立即繼續(xù)執(zhí)行。立即繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)當(dāng)DMADMA期間期間CPUCPU不訪問(wèn)主存時(shí)，不訪問(wèn)主存時(shí)，DMADMA操作對(duì)操作對(duì)CPUCPU操作沒(méi)有影響；操作沒(méi)有影響；當(dāng)當(dāng)DMADMA與與CPUCPU出現(xiàn)訪存沖突時(shí)，出現(xiàn)訪存沖突時(shí)，DMADMA優(yōu)先優(yōu)先；優(yōu)點(diǎn)：既實(shí)現(xiàn)了優(yōu)點(diǎn)：既實(shí)現(xiàn)了I/OI/O又較好地發(fā)揮了內(nèi)存和又較好地發(fā)揮了內(nèi)存和CPUCPU的效率；的效率；應(yīng)用場(chǎng)合：被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用場(chǎng)合：被廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理c) DMAc

36、) DMA與與CPUCPU交替使用內(nèi)存交替使用內(nèi)存將將CPUCPU周期分為兩部分，一部分用于周期分為兩部分，一部分用于CPUCPU訪問(wèn)內(nèi)存，另一部分用于訪問(wèn)內(nèi)存，另一部分用于MDAMDA沒(méi)有總線使用權(quán)的申請(qǐng)和移交，效率高沒(méi)有總線使用權(quán)的申請(qǐng)和移交，效率高缺點(diǎn)：控制器復(fù)雜缺點(diǎn)：控制器復(fù)雜 ，當(dāng)，當(dāng)DMADMA傳輸數(shù)據(jù)的量不大，且速率慢時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的量不大，且速率慢時(shí)，系統(tǒng)的效率較低系統(tǒng)的效率較低計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理5 5、DMADMA控制器的流程控制器的流程DMADMA數(shù)據(jù)傳送過(guò)程分為三個(gè)階段：數(shù)據(jù)傳送過(guò)程分為三個(gè)階段：預(yù)處理階段預(yù)處理階段由由CPUCPU執(zhí)行初始化程序，完成對(duì)外設(shè)的測(cè)試

37、，送執(zhí)行初始化程序，完成對(duì)外設(shè)的測(cè)試，送DMADMA設(shè)備地址并啟動(dòng)設(shè)備、設(shè)備地址并啟動(dòng)設(shè)備、設(shè)置內(nèi)存地址計(jì)數(shù)器和字計(jì)數(shù)器設(shè)置內(nèi)存地址計(jì)數(shù)器和字計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)傳送階段數(shù)據(jù)傳送階段 D M A 請(qǐng)請(qǐng) 求求 D M A 響響 應(yīng)應(yīng) 發(fā)發(fā) 送送 內(nèi)內(nèi) 存存 地地 址址 內(nèi)內(nèi) 存存 地地 址址 加加1 傳傳 送送 一一 個(gè)個(gè) 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) N 結(jié)結(jié) 束束 ？ DMADMA操作結(jié)束操作結(jié)束計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理傳送后處理傳送后處理當(dāng)當(dāng)DMADMA的中斷請(qǐng)求被的中斷請(qǐng)求被CPUCPU響應(yīng)后，響應(yīng)后，CPUCPU調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，完成調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，完成下列工作：下列工作： a)a)檢驗(yàn)通過(guò)

38、檢驗(yàn)通過(guò)DMADMA方式送入內(nèi)存的數(shù)據(jù)是否正確；方式送入內(nèi)存的數(shù)據(jù)是否正確； b)b)決定繼續(xù)使用決定繼續(xù)使用DMADMA方式傳遞數(shù)據(jù)還是結(jié)束傳送；方式傳遞數(shù)據(jù)還是結(jié)束傳送； c)c)測(cè)試數(shù)據(jù)在傳送過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。測(cè)試數(shù)據(jù)在傳送過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理例例9.2 9.2 某程序查詢方式輸入輸出系統(tǒng)，每一個(gè)查詢操作需要某程序查詢方式輸入輸出系統(tǒng)，每一個(gè)查詢操作需要100100個(gè)時(shí)鐘周期，個(gè)時(shí)鐘周期，CPUCPU的時(shí)鐘頻率為的時(shí)鐘頻率為50MHZ50MHZ。現(xiàn)有鼠標(biāo)和硬盤兩個(gè)外設(shè)，?，F(xiàn)有鼠標(biāo)和硬盤兩個(gè)外設(shè)，CPUCPU必須每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行必須每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行3030次操作，假定硬盤以次操作，假定硬盤以3232位字長(zhǎng)為單位傳輸數(shù)據(jù)，即每位字長(zhǎng)為單位傳輸數(shù)據(jù)，即每3232位被位被CPUCPU查詢一查詢一次次,CPU,CPU訪問(wèn)硬盤的速率為訪問(wèn)硬盤的速率為2MB/s.2MB/s.求求CPUCPU對(duì)這兩個(gè)設(shè)備查詢所花費(fèi)的時(shí)間比率，對(duì)這兩個(gè)設(shè)備查詢所花費(fèi)的時(shí)間比率，由此可得到什么結(jié)論？由此可得到什么結(jié)論？解解: (1)CPU: (1)CPU每秒鐘