第9章輸入輸出系統(tǒng)

作業(yè)南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)1第一次作業(yè)解釋下列名詞：獨立編址方式統(tǒng)一編址方式存儲器映射I/O方式中斷向量向量中斷中斷響應(yīng)優(yōu)先級中斷處理優(yōu)先級中斷服務(wù)程序可屏蔽中斷多重中斷中斷嵌套 習(xí)題3習(xí)題4習(xí)題6習(xí)題7習(xí)題9習(xí)題102南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第二次作業(yè)習(xí)題11(2)習(xí)題14(3)習(xí)題16(4)習(xí)題17(5)習(xí)題193南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第一次作業(yè)解答(1)解釋下列名詞：參考答案（略）(2)CPU如何進行設(shè)備尋址？I/O端口的編址方式有哪兩種?各有何優(yōu)缺點？參考答案（略）(3)什么是程序查詢方式？說明其工作原理。參考答案（略）(4)什么是矢量中斷?說明在矢量中斷方式下形成中斷向量的基本方法。參考答案（略）(5)對于矢量中斷，為什么I/O模塊把中斷向量放在總線的數(shù)據(jù)線上而不是放在地址線上。參考答案：對于矢量中斷，中斷響應(yīng)會引起一次總線操作，要求從總線上取得中斷向量。中斷向量是由I/O模塊送往CPU的一種特殊的數(shù)據(jù)信息。因而不能在單向輸出的地址線上傳輸。(6)習(xí)題9參考答案（略）4南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第一次作業(yè)解答(7)習(xí)題10某一計算機帶有20個終端同時工作，在運行用戶程序的同時，能接受來自任意一個終端輸入的字符信息，并將字符回送顯示（或打?。?。每一個終端的鍵盤輸入部分有一個數(shù)碼緩沖寄存器RDBRi(i=1～20),當在鍵盤上按下某一個鍵時，相應(yīng)的字符代碼即進入RDBRi,并使它的“完成”狀態(tài)標志Donei(i=1～20)置1,要等處理器把該字符代碼取走后，Donei標志才置0。每個終端顯示（或打印）輸出部分也有一個數(shù)碼緩沖寄存器TDBRi(i=1～20),并有一個Readyi(i=1～20)狀態(tài)標志，該狀態(tài)標志為1時，表示相應(yīng)的TDBRi是空著的，準備接收新的輸出字符代碼，當TDBRi接收了一個字符代碼后，Readyi標志才置0，并送到終端顯示（或打?。瑸榱私邮战K端的輸入信息，處理器為每個終端設(shè)計了一個指針PTRi(i=1～20)指向為該終端保留的主存輸入緩沖區(qū)。處理器采用下列兩種方案輸入鍵盤代碼，同時回送顯示（或打?。?。①每隔一固定時間T轉(zhuǎn)入一個狀態(tài)檢查程序DEVCHC,順序地檢查全部終端是否有任何鍵盤信息要輸入，如果有，則順序完成之。②允許任何有鍵盤信息輸入的終端向處理器發(fā)出中斷請求。全部終端采用共同的向量地址，利用它使處理器在響應(yīng)中斷后，轉(zhuǎn)入一個中斷服務(wù)程序DEVINT,由后者詢問各終端狀態(tài)標志，并為最先遇到的請求中斷的終端服務(wù)，然后轉(zhuǎn)向用戶程序。要求畫出兩個程序的流程圖。5南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第一次作業(yè)解答參考答案：①程序DEVCHCT計時到T計時到DEVCHC主程序開始1=>iDonei=1(RDBRi)=>(PTRi)Readyi=1((PTRi))=>TDBRi,啟動i+1=>ii>20yyyNNN結(jié)束自動復(fù)位Done標志自動復(fù)位Ready標志6南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第一次作業(yè)解答②程序DEVINT終端設(shè)備中斷DEVINT主程序保護現(xiàn)場等準備工作1=>iDonei=1(RDBRi)=>(PTRi)Readyi=1((PTRi))=>TDBRi,啟動i+1=>ii>20yyyNNN出錯終端設(shè)備中斷恢復(fù)現(xiàn)場等結(jié)束工作，返回7南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第二次作業(yè)解答(1)習(xí)題11若機器有5級中斷，中斷響應(yīng)優(yōu)先級為1-2-3-4-5，而中斷處理優(yōu)先級為1-4-5-2-3。要求：①設(shè)計各級中斷處理程序的中斷屏蔽位(令1為屏蔽，0為開放)；②若在運行主程序時，同時出現(xiàn)第4、2級中斷請求，而在處理第2級中斷過程中，又同時出現(xiàn)1、5、3級中斷請求，試畫出此程序運行過程示意圖。8南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第二次作業(yè)(2001/4/9)解答參考答案：①9南京大學(xué)計算機系多媒體技術(shù)研究所袁春風(fēng)第二跨次作固業(yè)(粉20頭01忌/4拾/9圣)解妙答參考殖答案何：②10南京江大學(xué)睜計算雹機系昂多乞媒體統(tǒng)技術(shù)躲研究纏所榴袁刊春風(fēng)第二勸次作涼業(yè)解匠答(2絮)CP篇U響應(yīng)芹中斷窄請求稈和DM址A請求敬有什彩么區(qū)愚別？叼為什或么通載常使DM替A請求寧的優(yōu)喘先權(quán)鑄比中勁斷請因求高奮？答：CP茶U響應(yīng)密中斷辨請求渾的結(jié)綠果是鼻讓出魯處理材器時趁間，艙調(diào)出盤相應(yīng)稼的中己斷服殺務(wù)程室序來退執(zhí)行挺，而肆響應(yīng)DM反A請求歉的結(jié)較果是溜讓出謠總線沫控制屠權(quán)。(3刊)習(xí)夫題1朋6設(shè)有燥一磁惹盤面離共有斬磁道調(diào)20揉0道怪，盤由面總題存儲檔容量借為1呀.6克兆字銅節(jié)，羨磁盤慮旋轉(zhuǎn)繁一周傾時間詢25ms布,每道劉有4弄個區(qū)哪，每狐兩個窩區(qū)之昨間有速一個斗間隙粉，磁姿頭通澇過每痰個間葵隙需摔1.買25ms壯。問：航該磁虛盤通曬道所窯需最伏大數(shù)亮據(jù)傳霧輸率主是多友少（盡字節(jié)門/秒路）？辭假如歪有人短為上表述磁血盤機進設(shè)計魚了一削個與誰小型敢計算郊機之群間的笨接口元，如烏圖所區(qū)示，世磁盤嶄讀出系串行香送入推一個提移位仔寄存菠器，載每當顯移滿蟻16栽位后串向處汽理器蓄發(fā)出鼻一個湊請求張交換盟數(shù)據(jù)炎的信釣號。做處理嫁器響非應(yīng)請?zhí)壳蠼获g換的墳信號雷。并努取走萄寄存升器的灰內(nèi)容輕后，窗磁盤瓦機讀揀出再酷串行親送入迅下一矛個1委6位糾的字混，如萌此繼夠續(xù)工御作，扭如果乳現(xiàn)在韻已知戰(zhàn)處理爭器在寶接到嗎請求兼交換賓的信齒號以幅后，鍛最長個響應(yīng)佩時間晝是3志微妙脅，這跪樣的春接口廁設(shè)計半能否法正確我工作語？應(yīng)勺如何找改進必？11南京炎大學(xué)畏計算跪機系互多附媒體笑技術(shù)騎研究餃所屬袁卵春風(fēng)第二搖次作坡業(yè)解醫(yī)答參考畫答案微：每個范磁道具的存孫儲容淘量：酬1.負6x1暴06/2定00字節(jié)區(qū)容及量：劑1.辨6x1班06/(驢4x創(chuàng)20焦0)字節(jié)魄=肯？區(qū)時任間：(25奏-1鈔.2哄5x4封)/俘4唱ms字=？最大陡數(shù)據(jù)渠傳輸叉率：期4x1晚05字節(jié)銷/秒躁（3.利81字節(jié)除/秒山）送1通位時替間為揪：106/8籮x4董x1軌05=0開.3悔1微妙向《畫3微閉妙而送蔑一個爛字（軋16紡位）撤需2x1聰/4紫x1籮05=5微妙灘>3娛微妙應(yīng)增景加一迅個1啦6位耐數(shù)據(jù)恒緩沖扯器(4兇)習(xí)刑題1袖7假定伶某計縮慧算機梢字長役16災(zāi)位，睜主存溝周期具為5聾00疏毫微胞妙，墳運算屠器一救次定荒點加螞法時上間等匹于1河.5寄微妙業(yè)，配化置的益磁盤餓旋轉(zhuǎn)貞速度揭為每資分鐘雀30現(xiàn)00兄轉(zhuǎn)，潛盤組鈴數(shù)據(jù)群面的朱每一深磁道團存兩銳個數(shù)疲據(jù)塊墻，每船一塊蛋80綠00熟字符額，同劑一磁摸道兩戒個數(shù)解據(jù)塊砍之間煉相隔啞間隙賤的越砌過時襯間為李2毫抗秒。層問:幻玉(場1)聞磁盤未機在桃一個仁磁道筍上讀蛾出的滿最大環(huán)字符峰率是蕉多少忍？(諒2)制當刑磁盤掩機按蹲最大紐奉字符軋率與桑主機否交換沒數(shù)據(jù)耕時，深主存步頻帶棕空閑犧百分炭比是同多少矩？12南京扇大學(xué)靠計算安機系憤多索媒體貫技術(shù)道研究蠶所嗎袁窗春風(fēng)第二杯次作私業(yè)解喂答(3映)設(shè)競有一術(shù)條直等接尋喂址的嗽“存訂儲器后-存列儲器姜”SS型加醫(yī)法指污令，我在無I/仔O操作治打擾允時的乳執(zhí)行里時間盜等于丟多少增？當藍磁盤I/妙O操作撞與一紐奉連串殲這種SS型加渾法指太令同甚時進干行時居，問億平均慰的有繩效加貪法指窯令執(zhí)胸行時必間是閣多少化？參考活答案東：(1響)討轉(zhuǎn)濫一圈秘的時織間為振：60挨x1兩00蔑0/第30四00彼=2薯0m話s區(qū)間腐隙時靠間為惡：(笛20甲-2x2興)/丹2=弦8m酬s最大冊字符唇傳輸惡率為霞：8勒00忠0/氏8=走10鄉(xiāng)豐00猜字符吉/毫趨秒(2饑)仔當1樹6位窩/字蜂符時男，則播每一笨個字省符產(chǎn)邁生一捧個DM磨A請求灶，即千每隔錄106/1回00綢0=染10訂00ns產(chǎn)生茄一個DM場A請求存；50枯%75疤%當8談位/端字符里時，偏則每虎2個陵字符染產(chǎn)生況一個DM嶄A請求武，即申每隔監(jiān)20給00ns產(chǎn)生光一個DM灘A請求故；主存莫周期主存框周期13南京足大學(xué)宏計算濱機系見多揀媒體魚技術(shù)蜂研究脂所昏袁休春風(fēng)第二何次作鎮(zhèn)業(yè)解壁答(3腸)變無I/棗O打擾孕時，枯執(zhí)行傭一條在指令階的時羅間為臣：取指她50醬0ns夾+取源障50徹0ns鋤+取目宮50另0ns肆+執(zhí)行嬌15案00ns腫+存結(jié)得果5繁00躺=牧3.垮5μs假定友16著位/兄字符謙，則至每隔耕106/1們00煌0=殲10莖00ns產(chǎn)生身一個DM及A請求威；假定討8位皆/字皺符，質(zhì)則每量隔2桂00卡0ns產(chǎn)生灘一個DM吹A(chǔ)請求輛；5μs4μs14南京華大學(xué)象計算份機系瞞多塊媒體舞技術(shù)孤研究到所尚袁讓春風(fēng)第二測次作蟻業(yè)解元答(5歡)習(xí)帥題1悉9某終奧端通翁過RS蠻-2滔32串行野通信菜接口貿(mào)與主倡機相穿連，風(fēng)采用籠起止絮式異四步通紡信方雜式，樂若傳細輸速蠅率為應(yīng)12蹦00悲波特態(tài)，傳型輸數(shù)蕩據(jù)為仗8位島代碼苗、無慕校驗告位、必停止右位為棄1位吐。則孩傳送扒一個府字節(jié)碑所需返時間曉約為浙多少露？若戲傳輸嘆速度籠為2疊40廈0波嬌特，深停止來位為泰2位廢，其邀他不探變，奪則傳野輸一虧個字謠節(jié)的娃時間歷為多紹少？參考誓答案僚:(a)一個鍬字符塌共占膠：1服+8英+1拘=1來0位所以駁一個就字符墨所需搖時間景約為鉛：1誕0x(冰1/撕12鵝00現(xiàn))=版8.許3毫秒(b)一個儉字符餃共占索：1襪+8彎+2縣=1詳1位所以秧一個粘字符腸所需碎時間拔約為棉：1跳1x(籌1/芒24翻00挖)=即4.舍6毫秒15南京鉤大學(xué)灘計算百機系杏多想媒體喬技術(shù)闊研究逝所還袁盲春風(fēng)補充盈題目思考珠題（芬書中辦第六猴章習(xí)卷題8傾）A暗Co鑒mp域ut牲er棟c曠on油si紋st偽o理f登a繭CP看U鐘an狂d木an羅I仇/O洽d拳ev放ic怎e處D這co云nn放ec周te踐d咬to炭m請ai番n托me緒mo著ry味M征v板ia縮慧a僑1類-w瓦or改d賺sh姓ar經(jīng)ed鴉b謎us級.T金he果C燒PU襖c疲an弓e腫xe握cu炒te戰(zhàn)a巴m擺ax鐵im就um球o衛(wèi)f太105in箱st務(wù)ru議ct籃io妹ns糠p續(xù)er識s謹ec虹on布d.嫌An涉a禿ve屠ra殃ge聰i末ns眾tr妻uc獸ti揀on貼r翁eq畫ui務(wù)re備s裹fi費ve常m忠ac液hi覺ne鼓c簽yc錘le脹s,詠th呀re眾e按of頃w詞hi掠ch便u昌se景t村he毒m遠em呼or妨y槳bu矛s.肉A羞me秩mo雖ry病r擇ea黨d童or混w買ri寺te招o刮pe喇ra稈ti暖on申u翅se堡s干on煌e劑ma井ch跌in而e繳cy遲cl價e.貸Su碼pp奮os火e加th孟at晨t吳he肚C殿PU假i榜s趕co值nt晌in印uo頑us創(chuàng)ly蹈e工xe禁cu絕ti機ng堤“鋼ba戀ck扮gr密ou艙nd筑”p轟ro涂gr區(qū)am項s茅th炕at蒜r扒eq抄ui熊re令9樸5%圓o各f碎it濾sin史st雨ru罵ti婚onex揉ec角ut刑io辱n引ra崖te盯b吧ut凡n幣ot糾a他ny壓I叛/Oin脈st摸ru脊ti殿on找s.N撐ow應(yīng)t迎h(huán)e切I堂/O雀d產(chǎn)ev免ic暗e碑is統(tǒng)t崗o檢be洽u特se露d池to城t拐ra臭ns劇fe倉r歐ve居ry少l撇ar偏ge終b駝lo犯ck簽s固of樂d貌at隨a羅to盜a臘nd餐f術(shù)ro苦m檔ma緒in片m煩em放or衫y疾M.Ifpr透ig翁ra甲mm販edI/歌O傍is徑u渾se悶d傷an崇d奮ea阻ch郵1若-w飼or裙d抖I/省O除tr杜an追sf嫌er壞r論eq里ui遺re黑s磚th簡e諷CP宵U鄰to污e仆xe吵cu瓜te鬧t翠wo恢i組ns折tr慶uc漏ti叼on辯s,紋es采ti悼ma薯te茫t難he繭m賺ax蠶im度um懷I漫/O允d通at馬a都tr東an劑sf遵er鳳r業(yè)at扛eRma恨xpo榨ss構(gòu)ib怠le焦t疫hr設(shè)ou危gh菊D秋.Es迅ti駝ma虜teRma窩xif培D紋MA俯i撞s疤us結(jié)ed紀.16南京守大學(xué)讀計算德機系瘦多盒媒體養(yǎng)技術(shù)趙研究評所勤袁伏春風(fēng)補充蝦題目參考蟻答案盈：Th煤e犁CP腫U耳ca炎n霜on鵝ly奸d殺ev盒ot斧e例5%趕o西f溜it心s鉆ti歇me社t胖o宇I(lǐng)/懷O.慎Th遍us快t魚he縮慧m泡ax赴im保um摟I稠/Oin痕st蔽ru訓(xùn)