计算机组成原理期末总复习.ppt

* 【解】： (1)在中断情况下，CPU的优先级最低。各设备的优先次序是： A→B→C→D→E→F→G→H→I→CPU。 输入输出系统 * (2) 执行设备B的中断服务程序时，IM2 IM1 IM0 = 111； 执行设备D的中断服务程序时，IM2 IM1 IM0 = 011.? * (3)各级的IM标志都无法对本优先级中的个别设备进行单独屏蔽。但是，可通过将接口中的EI(中断允许)标志清“0”的方法，禁止指定设备的中断请求。 * (4)要使设备C的中断请求及时得到响应，可将设备C从第2级取出来，单独放在第3级上，使第3级的优先级最高即可。 * 4、程序查询I/O方式和程序中断I/O方式的比较 尽管两种方式都是用程序来为I/O设备服务，但两 者主要区别如下： （1）在程序查询方式中，何时对何设备I/O操作，需要由CPU查询并控制；而在中断方式中，由外围设备是主动向CPU申请。 （2）在程序查询方式中，CPU与I/O设备是串行工作的；而中断方式中，它们可以并行工作。 * （3）在程序查询方式中，无法处理随机异常事件；而中断方式则可以对随机请求及时处理。 （4）程序查询方式的硬件结构简单、但CPU效率较低；而中断方式则正好相反。 4、程序查询I/O方式和程序中断I/O方式的比较 * DMA预处理： 主存起始地址 设备地址 传送数据个数 启动设备 DMA DMA DMA DMA数据传送; CPU继续执行主程序 同时完成一批数据传送 DMA后处理： 中断服务程序 做 DMA 结束处理 继续执行主程序 CPU负责 DMA 传送过程： 允许传送？ 主存地址送总线 数据送主存（或I/O设备） 修改主存地址（+1） 修改字计数器（-1） 数据块 传送结束？ 向CPU申请DMA中断 DMA请求 否 否 是 是 数据传送(DMA控制器负责） 答疑时间安排？ 试卷三种题型 选择题10个，2分/题，共计20分 问答题5个，5分/题，共计25分 综合题5个，共计55分 预祝大家在期末考试中取得好成绩！ 链式查询仲裁过程: 总 线 控 制 部 件 I/O接口0 … BS BR I/O接口n … BG 数据线 地址线 BS －总线忙 BR－总线请求 BG－总线授权 被总线授权 I/O接口1 * 链式查询方式的优点: 只用很少几根线, 就能实现按一定优先次序实现 多个设备的总线仲裁，并且很容易扩充设备。 显然，这种方式中，优先权限与设备的物理位置有 关，离中央仲裁器越近的设备优先级就越高。 有何缺点？ * 链式查询方式的缺点:? ?? ?1. 由于对请求需要查询确定，故：响应速度较慢。 2. 对查询链电路的故障很敏感。一旦由于某种原 因造成“断链”，那么，断点以后的设备都无法获得总线的使用权了。 链式查询方式 问题? * 链式查询方式 ?3. 查询链的优先级是物理固定的，如果优先级高的设备频繁的出现请求时，优先级较低的设备就可能长期无法使用总线。 仲 裁 器 权利的过度不均等！ 问题? * (2)计数器定时查询方式 基本思想： ??? 总线上的任一设备要求使用总线时，仍然通过共 同的BR线向中央仲裁器发出总线请求。 区别： 仲裁器接到请求信号以后，在总线不忙（BS线为 “0” ）的情况下，启动仲裁地址计数器开始计数， 并把计数值通过一组地址线发向各设备。 * 多少根？ 3根线，可管理23=8个设备；4根线，可管理24=16个设备等 每个设备接口都有一个设备地址比较电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备地址（0,1,2，…,n）相一致时（何时？） 假设计数器从0开始计数，有n个设备，设备1和设备2发出请求，则计数器为0时，没有设备地址与总线上的计数值相同；当计数器为1时，设备1的地址与总线上的计数值相同。 则该设备立即占用总线（置BS线为“1”），从而获得总线使用权，同时中止计数查询。 * 计数器查询方式的特点： ??? 1. 若每次计数器都从“0”开始，则：各设备的优 先次序与链式查询法相同，即：优先级的顺序是固定 的。 2. 若每次计数器启动都从上次的中止点开始，则 每个设备使用总线的优先级相等。 仲 裁 器 计数器 * 当然，这种灵活性是以增加线数为代价的（如： 增加为3根线，可管理23=8个设备；增加为4根线，则 可管理24=16个设备等）。 　　3. 计数器的初值可用程序来设置，因而可以方便 地改变优先次序。 仲 裁 器 计数器 * (3)独立请求方式（现代机器常用方式） 基本思想： 每一个共享总线的设备都有一对独立的总线请 求线BRi和总线授权线BGi。任何一个设备都可独立地 向仲裁器发出自己的总线请求信