计算机组成原理-考研试题(北京理工大学 1998年 DMA方式)

问答题（1998年北京理工大学）

从中断源的急迫程序、CPU响应时间和接口控制电路3个方面，说明程序中断和DMA方式的差别。

答案解析

① 中断方式是程序切换，需要保护和恢复现场；而DMA方式除了开始和结尾时，不占用CPU的任何资源。② 对中断请求的响应只能发生在每条指令执行完毕时；而DMA请求的响应则可以发生在每个机器周期结束时。③ 中断传送过程需要C...

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讨论

计算机组成原理

无条件转移指令和条件转移指令有何不同？转移指令和转子指令又有何不同？执行转子指令和响应中断有何区别？

主机和外设之间的信息传送控制方式有哪几种（至少说出3种）？它们各有哪些特点？各适用于什么场合？试写出程序查询方式的工作过程，并画出流程图。

主机和外设间的信息交换通过访问与外设相对应的寄存器（端口）来实现，对这些端口的编址方式有几种？它们各有哪些优缺点？80X86微机采用的是哪一种方式？它的I/O地址空间可以直接寻址和间接寻址，它们各自最大可以提供多少个8位端口、16位端口或32位端口？

DMA方式是在【】之间建立一条直接数据通路。

CPU响应中断时，必须先保护当前程序的断点状态，然后才能执行中断服务子程序。这里的断点状态指的是____________。

堆栈的结构往往用于中断处理中保护现场，它的存取方式是__________。

CPU与外部设备交换数据时用__________、__________、__________和__________等方法来协调它们之间的速度不协调。

I/O接口按数据传送的宽度可分为__________和__________两类。

三态门电路比普通门电路多一种__________状态。

在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要__________中断。

输入输出系统

外设的识别方法有两种，它们是__________。

下列关于 I/O 控制方式的叙述中错误的是【】。

下列关于硬件和异常/中断关系的叙述中，错误的是【】。

外设接口的主要功能是__________、__________、__________。

对于低速输入输出设备，应当选用的通道是【】。

某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需要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位为传送单位，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，要求写出计算过程。（1）在中断方式下，CPU用于外该设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少？（2）当外设的数据传输率达到5MB/s时，改为DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块的大小为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CPU时间的百分比是多少（假设DMA和CPU之间没有访存冲突）？

磁盘存储器是一种以__________方式存取的存储器。

CPU对外部设备的控制方式按CPU的介入程度，从小到大分别为__________、__________、__________、__________。

CPU可任选CPU停止法、总线挪用法或总线周期分时法来实现DMA。

DMA是主存与外设间交换数据的方式，它也可用于主存与主存之间的数据交换。

DMA方式

在DMA传送方式中，由【】发出DMA请求。

在输入输出系统中，DMA方式是否可以替代中断方式？

下列关于中断I/O方式和DMA方式比较的论述中，错误的是【】。

DMA只负责在__________总线上进行数据传送，在DMA写操作中，数据从__________传送到__________。

DMA控制器与CPU分别使用内存，通常采用以下3种方法：①__________；②__________；③DMA与CPU交替访内。

在计算机系统中常用的输入/输出控制方式有无条件传送、中断、程序查询和DMA等。其中，采用【】方式时，不需要CPU控制数据的传输过程。

何为DMA传送？一个DMA控制器至少应包括哪些部件？它们各自起什么作用？DMA控制器通过是如何获取总线控制权的？

高速缓冲存储器中保存的信息是主存信息的__________。

某机字长32位，主存储器按字节编址，现有4种不同长度的数据（字节、半字、单字、双字），请采用一种既节省存储空间，又能保证任何长度的数据都在单个存取周期内完成读/写的方法，将一批数据顺序地存入主存，画出主存中数据的存放示意图。这批数据共有10个，它们依次为字节、半字、双字、单字、字节、单字、双字、半字、单字、字节。

零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数地址，参加运算的两个操作数来自【】。