第七章 输入输出系统-【单招零距离】计算机专业综合（上）

单招零距离·计算机专业综合·上册 断、DE/EIDE、Ulta DMA33/66、IEEE1394、SCSI、USB、 第五章存储系统 DVI 【知识体系】 【巩固练习】 易失性、非易失性；内存、外存、CACHE;CACHE、 一、选择题 内存、外存；存取时间、存储容量、存储周期、可靠性、 1.C2.B3.A4.B 性价比，单译码方式、双译码方式；位扩展、字扩展，字 二、填空题 位扩展；程序访问局部性原理；速度和成本之间的；直 1.串行总线2.系统总线 接映射、全相联映射、组相联映射：FIFO、LRU:逻辑 3.外围组件（部件）互连 地址与实际地址的转换；容量与价格之间的；段式管 4.外设5.热插拔6.通道 理、页式管理、段页式管理；硬件、操作系统。 【拓展练习】 【巩固练习】 一、选择题 一、选择题 1.B2.B3.A4.C 1.C2.B3.B4.D5.C6.B 二、判断题 二、判断题 1.×2./3.× 1.×2./3./4./5.× 三、填空题 三、填空题 1.分时2.外设3.多4.双向 1.局部性2.323.16 5.异步控制方式6.串行7.132 【拓展练习】 第七章输入输出系统 一、选择题 1.D2.D3.A4.B5.D6.C 【知识体系】 二、判断题 状态信息、控制信息、无条件传送、条件传送、软件、 1.×2.×3./4.× 低、略、略、随机性、程序切换性、中断硬件系统、中断软 三、填空题 件系统、软件中断、硬件中断、可屏蔽中断、不可屏蔽中 1.位数2.读出不变，写入更新3.LRU 断、向量中断、非向量中断、外设、条件和内容：略、中断 4.动态随机存储器5.16 处理、中断服务程序、中断返回、按排在中断服务程序 末尾的中断返回指令、略、略、略、CPU、DMA控制器、 第六章总线系统 存储器、响应随机请求、简单数据、DMA 【知识体系】 【巩固练习】 总线是能被系统中多个部件分时共享的一组信息传 一、选择题 输线及相关逻辑、并行总线、串行总线、数据总线、控制 1.A2.A3.B4.B5.D 总线、地址总线、内部总线、外部总线、系统总线、通信 二、判断题 总线、单向总线、双向总线、同步总线、异步总线、单总 1.×2.×3.×4.× 线结构、双总线结构、多总线结构、最大存储容量、字 三、填空题 长、指令系统、独立、主存的存取周期、ISA/EISA、PCI、 1.保护现场2.DMA控制器3.控制权的转移 AGP、PCI一E、指CPU和主存、外设间通过总线进行连 4.直接存储器存取5.向量中断6.中断处理 接的逻辑部件、控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中 7.一条指令执行完毕8.优先权9.中断屏蔽 ·118· 总复习方案·参考答案 10.多重中断（中断嵌套） 1.×2.× 【拓展练习】 三、填空题 一、选择题 1.北桥2.RAM3.10GbPS4.电源开关 1.B2.B3.B4.D5.D 四、案例分析题 二、判断题 1.CPU插座2.内存插槽3.芯片组 1.×2.×3.×4.×5.× 4.PCI-E X16 5.PCI-E X1 6.SATA 三、填空题 7.CMOS电池 1.低2.存储器3.随机请求4.故障5.CPU 6保护断点7.中断返回指令8.向量地址 第二节CPU 9.随机性10.高一级 【知识体系】 LGA1151、LGA1366、LGA2011、LGA1150 第二部分 计算机组装和维修 Socket AM2\AM2+、AM3\AM3+、FMI、FM2、AM4 频率缓存字长制造工艺 第一章 主 机 扩展指令集工作电压 【巩固练习】 第一节主 板 一、选择题 1.C2.A3.B4.C 【知识体系】 二、判断题 南北桥芯片、BIOS芯片、CMOS芯片、RAD控制芯 1.×2.× 片等CPU插座、内存槽、显卡槽等、DE接口、SATA 三、填空题 接口，USB接口、PS/2接口，COM接口、LPT接口等 1.倍频2.Cache3.主频 前置面板接头、电池、音频接口等 四、案例分析题 【巩固练习】 ①Intel Core i79700K②Socket1151LGA 一、选择题 1.C2.D3.C4.C ③8 二、判断题 【拓展练习】 1.×2.× 一、选择题 三、填空题 1.C2.D3.A 1.点对点串行连接2.芯片组3.PS/24.BIOS 二、判断题 四、案例分析题 1./2.× 1.PS/2、USB、DVI、HDMI、TYPE-C、RJ45、 三、填空题 MIC IN,LINE OUT,LINE IN 1.AMD 【拓展练习】 2散去CPU在工作过程中产生的热量 一、选择题 四、案例分析题 1.B2.D3.C DIntel Core i7 8700K @3.70GHz 二、判断题 ②Socket1151LGA③240GB ·119·单招零距离·计算机专业综合·上册 第七章输入输出系统 学习日标 @⑤ 1.理解I/O设备的信息交换方式。 2.掌握中断的概念及中断响应过程。 3.了解DMA方式。 知识体系 C⑤ 数据信息 信息种类 程序查询方式 分类： 和 特点：完全依赖 实现，效率 中断的概念： 中断源的概念： 中断的特征： 和 中断系统的组成 和 按中断源分： 和 信 中断的分类 按中断能否被屏蔽分： 和 交 按中断矢量性分： 和 换 中断 中断请求由」 发出 方 条件： 中断响应 式 中断响应 内容： 由 完成 由 完成 中断排队的含义： 中断屏蔽的含义： 多重中断的含义： 中文含义 DMA{定义：不需要 控制而在 控制下以 为中心的信息交换 特点及应用范围：以 方式进行，用于处理 传送场合 通道(1/O)方式： 和 相同，主要依赖硬件实现的 外围处理机(PPU)方式 ·40· 总复习方案·第一部分计算机原理 知识梳理 ⑤ 一、外设的信息交换方式 1.CPU与/O设备间传送信息的种类：数据信息、状态信息和控制信息。 2.CPU与I/O设备间信息交换的方式： (1)程序查询方式 分为两种：无条件传送方式：CPU不需先查询外设的状态，可直接执行I/O指令。 条件传送方式：CPU只有查询到外设已准备就绪后，才可执行I/O指令。 前者的特点是传送方式简单、可靠性低；后者的可靠性高。它们都是依靠软件来实现的， 主要适合I/O设备少，数据传输率低的系统。 (2)程序中断方式 (3)DMA方式 I.DMA的含义是直接内存访问，是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式，数据交 换不经过CPU,而在DMA控制器的控制下，实现内存和I/O设备间的数据直传，形成了以存 储器为中心的体系结构。 Ⅱ.DAM方式的特点：以响应随机请求的方式进行。 Ⅲ.DMA的应用范围：一般应用于高速的简单的批量数据传送。 (4)通道方式 通道是一种比DMA更高级的依靠通道程序管理，即“软、硬件都有”的并行交换方式。 (5)外围处理机(PPU)方式 PPU方式是由若干台处理机辅助中央处理机工作的外围控制系统。 二、程序中断方式 1.中断的概念：是指CPU在执行程序的过程中，遇突发事件急待处理，CPU暂停执行当 前的程序，转去处理突发事件，处理完毕后返回原程序被中断的位置并继续执行。 2.中断的特征：程序切换性（控制权的转移）和随机性。 3.中断系统：中断硬件系统和中断软件系统两部分组成。 4.中断源：指能产生中断请求、引起中断的装置或事件。 5.根据中断源的不同，中断可分为硬件中断和软件中断。 6.中断源分为：输入/输出设备中断、数据通道中断、实时时钟中断、故障中断、系统中断。 运算过程溢出、数据格式非法属于系统中断：电源掉电属于故障中断。 7根据中断是否能被屏蔽，分为不可屏蔽中断和可屏蔽中断。 (1)不可屏蔽中断：中断源一旦提出请求，CPU必须无条件响应；如电源掉电，一旦出现， 必须立即无条件地响应，否则进行其他任何工作都是没有意义的，软中断属于非屏蔽中断 范畴。 (2)可屏蔽中断：中断源的请求，CPU可以响应，也可以不响应；如打印机中断，CPU对打 印机中断请求的响应可以快一些，也可以慢一些，因为让打印机等待一会儿是完全可以的。 8根据硬件能否直接向主机提供中断服务程序的入口地址分为向量中断和非向量中断。 (1)向量中断 外设在提出中断请求的同时，通过硬件向主机提供中断服务程序的入口地址，它称为向量 ·41 单招零距离·计算机专业综合·上册 地址。主机响应中断后，就根据向量地址直接转入相应的中断服务程序。这种具有产生向量 地址的中断功能称为向量中断。 (2)非向量中断 不能直接提供中断服务程序的入口地址，通过软件查询找到服务程序入口地址。 9.中断过程包括： (1)中断请求：由中断源向CPU发出中断请求信号。 (2)中断响应：由CPU中止现行程序到引出中断服务程序的过程。 中断响应的条件：中断源有中断请求；CPU处于开中断状态，且没有更高优先级的中断请 求存在；一条指令执行完毕。 中断响应的内容：中断现行程序；保护现场；将中断服务程序入口地址送入程序计数器P℃。 (3)中断处理：指CPU执行中断服务程序。 (4)中断返回：由事先放在中断服务程序末尾的一条中断返回指令来实现。 10.中断排队 中断排队是中断优先权问题，判别各设备优先权级别的方法有：硬件判优和软件判优。 11.中断的屏蔽和开放 中断的开放是指有中断请求信号时，信号可参加排队判优。中断的屏蔽是指有中断请求 信号时，信号也不可参加排队判优。 使用中断屏蔽使同一级或低一级中断不能中断同一级及高一级的中断服务子程序。 12.多重中断 是指在处理某一中断过程中又有比该中断优先级高的中断请求产生，于是中断原中断服 务程序的执行，而去执行新的中断处理，多重中断又称为中断嵌套。 L) 典例精析 @ 【例1】在中断过程中，“保护断点”发生在中断 A.请求阶段 B.响应阶段 C.处理阶段 D,返回阶段 【答案】B 【例2】对于随机出现的服务请求，计算机一般采用程序查询方式进行处理。( 【答案】X 【解析】对于随机出现的服务请求，计算机一般采用程序中断方式进行处理。 【例3】中断响应过程的主要内容包括中断现行程序、保护现场、将中断服务程序入口地 址送入 【答案】程序计数器 【解析】学生要熟悉中断请求的条件，中断响应的条件和过程。 【例4】在计算机与外设进行信息交换的过程中，CPU无法预见中断源何时会发生中断 请求。 () 【答案】√ 【解析】外设提出中断请求是随机的。 【例5】采用中断传送方式的目的是，让高速外设与主存储器直接进行数据传送，降低了 CPU的开销。 ·42· 总复习方案·第一部分计算机原理 【答案】X 【解析】中断是给外设用来“主动”通知CPU,准备输入/输出数据的一种方法。中断的 特征中随机性，就是指中断的发生是无法预测的，例如故障中断。中断系统组成中有硬件和软 件两部分，中断需要CPU的参与，高速外设与主存实现数据直传的方式是DMA方式，这种方 式传送过程不需CPU参加，在DMA控制器控制下进行的。 【例6】下列主机与外设之间的数据传输方式中，CPU资源消耗最大的是 A.程序查询方式 B.程序中断方式 C.DMA方式 D.通道方式 【答案】A 【解析】程序查询方式在外设没有准备就绪时CPU只能等待，不能进行其它操作。 【例7】DMA方式是以 为单位进行数据传送的。 A.位 B.字节 C.字 D.数据块 【答案】D 【解析】DMA传送的是大批量简单的数据，如硬盘、光盘等。 【例8】CPU执行程序发生错误而引起的中断属于 A.软中断 B.硬中断 C.可屏蔽中断 D.非可屏蔽中断 【答案】D 【解析】软中断：是利用硬件中断的概念，用软件方式实现；硬中断：是外部设备对CPU 的中断；非屏蔽中断：中断源一旦提出请求，CPU必须无条件响应：可屏蔽中断：中断源的请 求，CPU可以响应，也可以不响应。 【例9】按请求线的数目分，中断可分为单线中断、多线中断和 中断。 【答案】多线多级 【解析】外设的中断请求一般通过中断请求线向CPU提出，按请求线的数目分，中断可 分为单线中断、多线中断和多线多级中断。 巩固练习 ⊙© 一、选择题 1.下面有关“中断”的叙述， 是不正确的 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，必 须进行断点保存操作 2.打印机、键盘在工作过程中向主机发出的中断请求属于 A.输入/输出设备中断 B数据通道中断 C.实时时钟中断 D.系统中断 3.下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是 A.PPU(外围处理机)方式 B.中断方式 C.DMA方式 D,通道方式 ·43 单招零距离·计算机专业综合·上册 4.设置中断判优的目的是 A.产生中断源编码 B.使同时提出的请求中优先级别最高者，得到及时响应 C.使CPU能方便地转入中断服务子程序 D,提高中断响应速度 5.中断中，恢复断点是在 阶段完成的。 A.中断请求 B.中断响应 C.中断处理 D.中断返回 二、判断题 1.在主机与外设进行信息交换的过程中，CPU决定了中断源何时发出中断请求。( 2.中断方式常应用于高速外存的数据块传送。 3.DMA方式主要适用于大中型计算机系统。 ( ) 4.选择通道可连接多台快速外设，但各设备间不能并行工作。 三、填空题 1.中断处理程序开始时，必须保存CPU中寄存器的当前内容，称之为 2.DMA方式是在 控制下进行数据传送的。 3.中断的特征包括程序切换和随机性，其中程序切换又称为 4.DMA的中文含义 5.硬件直接向主机提供中断服务程序的入口地址的中断方式称为 6.CPU执行中断服务程序是在中断的 阶段。 7.中断响应的条件：中断源有中断请求；CPU处于开中断状态，且没有更高优先级的中断 请求存在； 8.中断排队是中断的 问题。 9,有中断请求信号产生时，中断也不能参加中断的排队，这种现象称为 10.在处理某一中断过程中又有比该中断优先级高的中断请求产生，于是中断原中断服务 程序的执行，而去执行新的中断处理，这种现象称为 拓展练习 一、选择题 1.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用 A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存 2.中断服务程序结束返回断点时，程序末尾要安排一条指令RET,它的作用是 A.构成中断结束命令 B.恢复断点信息并返回 C,转移到RET的下一条指令 D.返回到断点处 3.用DMA方式传递数据时，每传送一个数据就要占用一个 时间。 A.指令周期 B.机器周期 C.存储周期 D.中断屏蔽 4.当CPU正在执行中断服务程序时，若此时的中断系统是开放的，又来了一个级别更高 的中断请求，CPU暂停正在执行的中断服务程序，去处理优先权更高的中断源的中断 请求，这就是 A.中断保护 B.中断请求 C.中断返回 D.中断嵌套 ·44· 总复习方案·第一部分计算机原理 5.微型计算机从硬盘读写文件，通常采用的数据传送方式是 A.程序查询 B.中断 C.PPU D.DMA 二、判断题 1.中断屏蔽是指中断的优先权问题。 ( 2.CPU可根据需要对同级中断进行选择处理。 ( 3.在恢复现场之前，中断一直处于关状态。 4.电源故障属于系统中断。 ( 5.程序被中断时的位置称为现场，现场需要用堆栈保存起来以便恢复。 三、填空题 1.程序查询方式主要适用于I/O设备少、数据传送效率 的系统。 2.DMA体系结构的中心是 0 3.DMA以响应 的方式，实现内存与外设间快速数据传送。 4.按中断源分，中断系统中用来处理电源掉电的是 中断。 5.中断请求信号是中断源向 发出的。 6.中断响应后要做的第一件事是 7.中断返回由安排在中断服务程序的最后一条 来实现。 8.中断服务程序的入口地址称为 9.中断信号的产生无法预测，这是中断特征中的 10.在中断屏蔽中，同一级中断不能中断同一级或 中断。 ·45·