第七章 输入输出IO体系

一、选择

1、计算机所配置的显示器中，若显示控制卡上双薪存储器的容量是1MB ，则当采用800×600像素的分辨率时，每个像素最多可以有（C ）种不同的颜色。A.256 B.65536 C.16M D.4096

2、CRT 的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为

256，则刷新存储器的容量约为（B ） A.256M B.1M C.256KB D.32MB

3、CRT 的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为

256色，则刷新存储器每单元字长是（A ）

A.1个字节

B.2个字节

C.256个字节

D.1024个字节4、若计算机屏幕上每个像素的灰度级为256，则刷新存储每个单元的宽度是 。

5、显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16×16的点阵表示，7500个汉字的字库容量是 240KB 。

6、磁盘存储器的等待时间通常是磁盘旋转半周所用的时间。

7、某磁盘的转速为7200r/min ，传输速度为4MN/s ，控制

器开销为1ms ，要保证读或写一个512B 的扇区的平均时间为11.3ms 。那么，该磁盘的平均寻道时间不超过（D ）

A.3.9ms

B.4.7ms

C.5.5ms

D.6.1ms

8、一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C ）

A.7200×160KB/s

B.7200KB/s

C.9600KB/s

D.19200KB/s

9、某计算机系统中，假定硬盘以中断方式与处理机进行数据输入输出，以16位为传输单位，传输率为50KB/s ，每次传输的开销（包括中断）为100个CPU 时钟，处理器的主频为50MHz ，请问软盘数据传送时占处理器的时间比例是

10、设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量60MB ，磁盘旋转一周的时间为25ms ，每磁道有8个扇区，各扇区之间有一间隙，磁头通过每个间隙需1.25ms 。则磁盘通道所需最大传输率是

11、下列有关程序中断I/O 方式的叙述中，错误的是（D ） A. 程序中断I/O 方式是CPU 和外设能够并行工作B. 中断I/O 方式下，外设和CPU 直接交换数据

C. 中断I/O 方式下，CPU 会有额外的开销用于断点、现

场的保护和回复等

D. 中断I/O 方式适用于像磁盘一类的高速设备12、指令执行结果出现异常而引起的中断是（B ）

A.I/O 中断

B.程序性中断

C.机器校验中断

D.外中断

13、主存故障引起的中断是（C ）

A.I/O 中断

B.程序性中断

C.机器校验中断

D.外中断

时切要进行出具高术资电源中资料

14、为了实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是（B ）

A.通用寄存器

B.堆栈

C.存储器

D.外存

15、在中断处理过程中，完全由硬件自动执行的步骤是（A ）

A.保存中断点

B.识别中断点

C.保存将被中断服务程序破坏的通用寄存器的内容

D.返回中断点

16、在蛋鸡中断系统中，CPU 一旦响应，则立即关闭 中断

允许 标志，以防止本次中断任务结束前同级的其他中断产生另一次中断进行干扰。17、设置中断屏蔽标志可以改变（D ） A.多个中断源的中断请求优先级

B.CPU 对多个中断请求响应的优先次序

C.多个中断服务程序被开始执行的次序

D.多个中断服务程序执行完的次序

18、设置中断排队判优逻辑的目的是使同时提出的请求中的优先级别最高者得到及时响应。

19、当有中断源发出请求时，CPU 可以执行响应的中断服

务程序，提出中断请求的可以是 专用寄存器 。20、在以下情况下，可能不发生中断请求的是（B ） A.DMA 操作结束 B.一条指令执行完毕C.机器出现故障 D.执行“软中断”指令

21、I/O 设备提出中断请求的条件是 I/O 设备工作完成和系统允许 。

22、CPU 相应DMA 请求的条件是当前（A ）执行完。 A.机器周期 B.总线周期 C.硬件和软件 D.固件23、在DMA 方式传送数据的过程中，由于没有破坏（B ）

的内容，所有CPU 可以正常工作（访存除外）。 A.程序计数器 B.程序计数器和寄存器C.指令寄存器 D.都不对

24、以下关于DMA 方式进行IO 的描述中，正确的是（A ） A.一个完整的DMA 过程，部分由DMA 控制器控制，部

分由CPU 控制

B. 一个完整的DMA 过程，完全由CPU 控制

C. 一个完整的DMA 过程，完全由DMA 控制器控制，CPU 不介入任何控制

D. 一个完整的DMA 过程，完全由CPU 采用周期挪用法控制

25、在DMA 方式中，由（A ）发出DMA 发出请求。

A.IO 设备

B.DMA 控制器

C.CPU

D.内存

26、采用DMA 方式的数据传送，每传送一个数据要占用（A ）

A.一个存取周期

B.一个指令周期

C.一个机器周期

D.一个中断周期27、DMA 方式的并行性主要是指 CPU 和

DMA 控制器并行工作 。

各类腐跨接电气调控试装置高中资，需要处理，因此

28、以下有关DMA 方式的叙述中，错误的是（B ）

A. DMA 方式下，DMA 控制器向CPU 请求的是总线使用权

B. DMA 方式可以用于键盘和鼠标器的数据输入

C. 在数据传送阶段，不需要CPU 介入，完全由DMA 控制器控制

D. DMA 方式下要用到中断处理

29、以下关于DMA 控制器和CPU 关系的叙述中，错误的是（B ）

A. DMA 控制器和CPU 都可以作为总线的主控设备

B.当DNA 控制器和CPU 都需要使用总线访问内存时，CPU 优先级别高

C. CPU 可以通过执行I/O 指令来访问DMA 控制器

D. CPU 可以通过执行指令来启动DMA 控制器

30、在配有通道的计算机系统中，用户程序需要输入输出时，引起的中断是（A ）

A.方管中断

B.IO 中断

C.程序性中断

D.外中断31、通过对CPU 的请求方式是（B ）

A.总线请求

B.中断

C.通道命令

D.通道状态字32、CPU 对通道的启动时通过 IO 指令 实现的。33、通道程序结束时引起的中断是 IO 中断 。

34、通道工作的四个步骤是： 编制通道程序→启动IO 通道→组织IO 操作→向CPU 发中断请求。35、通道程序结束是引起的冲突是（B ）

A.访管中断

B.IO 中断

C.程序性中断

D.外中断36、由多个通道组成的IO 系统中，IO 系统的最大流量是 各通道最大流量之和 。37、下列说法正确的是（ ）

A.计算机中一个汉字内码在主存中占4个字节

B.输出额字型码16×16点阵在缓冲区存储区中占用32个字节

C. 输出额字型码16×16点阵在缓冲区存储区中占用16个字节

D.以上说法都不对

38、一台字符显示器的VRAM 中存放的是（ ） A.显示字符的ASCII 码 B.BCD 码

C.字模

D.汉字内

码

39、当有中断源发出请求时，CPU 可执行相应的中断服务程序，可以提出中断的有（A D ）

A.外部事件

B. Cache

C.浮点数运算下溢

D.浮点数运算上溢

40、下列不属于程序控制指令的是（C ） A.无条件转移指令 B.有条件转移指令

C.中断隐指令 D 循环指令.

仅工艺中资料

二、综合应用题

1、某CRT 显示器可显示64种ASCII 字，每帧可显示72字

×24排，每个字符为7×8点阵，即横向7点，字间隔

1点，纵向8点，排间间隔6点。帧频50Hz ，采用逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和帧回扫均占扫描时间的20%。回答以下问题：1）显存容量至少有多大？

2）字符 发生器（ROM ）容量至少有多大？3）显存中存放的是哪种信息？

4）显存地址和屏幕显示位置如何对应？

5）为控制显存访问与屏幕扫描之间的同步应设置哪些计数器？它们的分频各是多少？6）点时钟频率为多少？

2、某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，

每毫米5道，每道记录信息为12288B ，最小磁道直径为230mm ，共有275道。问：

1）磁盘存储器的存储容量是多少？2）最大位密度，最小位密度是多少？3）磁盘数据传输率是多少？4）平均等待时间是多少？

5）给出一个磁盘地址格式方案。

14

6 5

4 3 0

柱面（磁道）号

盘面（磁头）号扇

3、简述CPU 访问IO 端口的过程。

在IO 指令中给出要访问的端口号，当CPU 执行IO 指令时，根据指令的操作码得知要访问的IO 设备。因而在总线的地址线上送出端口号，在总线的控制线上送出IO 读或写命令，被访问端口所在的接口对地址译码后选中相应的端口，并从控制线上取得读/写命令，由接口中的读写控制电路对被访问端口进行读或写操作。

仅中资各类程中路高中试卷相工艺高进行调控试常工况工作；力保资料继电保，需要资料试障高

4、简述I/O端口的编址方式。

在设计计算机时，要规定机器内所有I/O接口中的各个寄存器如何进行编号，接口中寄存器的编号称为端口号。一般有两种编址方式：独立编址和统一编址。这里的“统一”和“独立”不是指各个不同接口之间的“统一”和“独立”关系，而是所有I/O端口号组成的地址空间（称为I/O地址空间）和所有主存单元号组成的地址空间（称为主存地址空间）之间的关系。

独立编址方式：指对I/O地址空间独立编址，不占用主存单元的地址空间，也就是两者分别编号，因而可能有相同的编号，单地址位数大多不同，主存单元个数多。地址空间大，地址位数多；I/O端口少，地址空间小，地址位数少。因为可能有相同的编号，所以指令中无法靠地址来区分要访问的是主存单元还是I/O端口，所以，需要有和访存指令不同的操作码。因而需要设计专门的I/O指令。

统一编址方式：指I/O端口和主存单元统一编址，一个地址空间分成了两部分，各在不同的地址段中，但地址的位数是相同的，可根据地址范围的不同来区分访问的是主存单元还是I/O端口，所以无需专门的输入输出指令。

5、一个I/O接口只能有一个地址码？为什么？

一个I/O接口可能有多个地址。因为一个I/O接口中可能有多个用户可访问的寄存器，也就是有多个I/O端口，每个I/O端口有一个地址，所以一个I/O接口可能有多个地址。

6、假定某IO设备向CPU传送信息最高频率为40K次/秒，

而相应中断处理程序的执行时间为40μs，问该IO设备是否可采用中断方式工作？为什么？7、若IO系统采用字节多路通道控制方

式，共有8个子通道，各子通道每次

传送一个字节，已知整个通道最大传

输率为1200B/s，问每个子通道的最大

传输速率是多少？若是数组多路通道，则每个子通道的最大传输速率又是多

少？

8、假设磁盘存储器转速为3000转/分，

分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为16位

（即每次传送16位）。假设一条指令

最长执行时间为25s。问是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方

案，为什么？若不行，应采用什么方

案。

9、假设磁盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为

1MB/s。CPU的时钟频率为50MHz。回答以下问题：1）采用程序查询的输入输出方式，假设查询操作需要100个时钟周期，求CPU为IO查询所花费的时间比率；假定进行足够的查询以避免数据丢失。

2）采用中断方法进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为80个时钟周期。求CPU为传输硬盘数据花费的时间比率。

3）采用DMA的输入输出方式，假定DMA的启动操作需要100个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，问硬盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入输出操作？忽略DMA申请使用总线的影响。

10、磁盘共有4个记录面，存储区域半径为10cm，外半径为15.5cm，道密度为60道/cm，外层密度为600bit/cm，转速为6000r/min。

1）硬磁盘的磁道总数数多少？2）硬磁盘的容量是多少？

3）将长度超过一个磁道容量的文件记录在同一个柱面上是否合

理？

4）采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻

址命令中磁盘地址如何表示？5）假定每个扇区的容量为512B，每个磁道有12个扇区，寻道的

平均等待时间为10.5ms，试计

算磁盘平均存取时间。

11、假定某I/O 设备向CPU 传送信息最高频率为4万次/秒，而相应中断处理程序的执行时间为40μs ，则I/O 设备是否可采用中断工作方式？为什么？

12、假设磁盘采用DMA 方式与主机交换信息，其传输率为2MB/s ，而且DMA 的预处理需要1000个时钟周期，DMA 完成传输后处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB ，试问在硬盘工作时，50MHz 的处理器需用多大的时间比率进行DMA 辅助操作（预处理和后处理）

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