考研計算機專業(yè)特點及復(fù)習(xí)重點
計算機考研需要復(fù)習(xí)的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機操作系統(tǒng)及計算機網(wǎng)絡(luò),我們需要把知識點掌握好。小編為大家精心準(zhǔn)備了考研計算機專業(yè)復(fù)習(xí)指南攻略,歡迎大家前來閱讀。
計算機考研CPU與I/O聯(lián)絡(luò)方式要點
簡要說明CPU與I/O之間傳遞信息可采用哪幾種聯(lián)絡(luò)方式?它們分別用于什么場合?
答: CPU與I/O之間傳遞信息常采用三種聯(lián)絡(luò)方式:直接控制(立即響應(yīng))、 同步、異步。 適用場合分別為:
直接控制適用于結(jié)構(gòu)極簡單、速度極慢的I/O設(shè)備,CPU直接控制外設(shè)處于某種狀態(tài)而無須聯(lián)絡(luò)信號。
同步方式采用統(tǒng)一的時標(biāo)進(jìn)行聯(lián)絡(luò),適用于CPU與I/O速度差不大,近距離傳送的場合。
異步方式采用應(yīng)答機制進(jìn)行聯(lián)絡(luò),適用于CPU與I/O速度差較大、遠(yuǎn)距離傳送的場合。
討論:注意I/O交換方式、I/O傳送分類方式與I/O聯(lián)絡(luò)方式的區(qū)別:
串行、并行I/O傳送方式常用于描述I/O傳送寬度的類型;
I/O交換方式主要討論傳送過程的控制方法;
I/O聯(lián)絡(luò)方式主要解決傳送時CPU與I/O之間如何取得通信聯(lián)系以建立起操作上的同步配合關(guān)系。
´ 同步方式適用于CPU與I/O工作速度完全同步的場合。
問題: I/O 要達(dá)到與CPU工作速度完全同步一般是不可能的。同步方式的實質(zhì)是“就慢不就快”,如采用同步方式一般CPU達(dá)不到滿負(fù)荷工作。
計算機考研I/O編址方式要點
I/O有哪些編址方式?各有何特點?
解:常用的I/O編址方式有兩種: I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址和I/O獨立編址;
特點: I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式的I/O地址采用與主存單元地址完全一樣的格式,I/O設(shè)備和主存占用同一個地址空間,CPU可像訪問主存一樣訪問I/O設(shè)備,不需要安排專門的I/O指令。
I/O獨立編址方式時機器為I/O設(shè)備專門安排一套完全不同于主存地址格式的地址編碼,此時I/O地址與主存地址是兩個獨立的空間,CPU需要通過專門的I/O指令來訪問I/O地址空間。
討論:I/O編址方式的意義:
I/O編址方式的選擇主要影響到指令系統(tǒng)設(shè)計時I/O指令的安排,因此描述其特點時一定要說明此種I/O編址方式對應(yīng)的I/O指令設(shè)置情況。
´ I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式將I/O地址看成是存儲地址的一部分,占用主存空間;
問題:確切地講, I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址的空間為總線空間,I/O所占用的是內(nèi)存的擴展空間。
I/O獨立編址方式有明顯的I/O地址標(biāo)識,´ 而I/O與內(nèi)存統(tǒng)一的編址方式?jīng)]有;
問題:無論哪種編址方式,I/O地址都是由相應(yīng)的指令提供的,而地址本身并沒有特殊的標(biāo)識。
計算機考研I/O接口要點
什么是I/O接口?為什么要設(shè)置I/O接口?I/O接口如何分類?
解: I/O接口一般指CPU和I/O設(shè)備間的連接部件; I/O接口分類方法很多,主要有:
按數(shù)據(jù)傳送方式分有并行接口和 串行接口兩種;
按數(shù)據(jù)傳送的`控制方式分有程序控制接口、程序中斷接口、DMA接口三種。
結(jié)合程序查詢方式的接口電路,說明其工作過程。
解:程序查詢接口工作過程如下(以輸入為例):
開命令接收門;®選中,發(fā)SEL信號®設(shè)備選擇器譯碼®接口®地址總線® 1)CPU發(fā)I/O地址
設(shè)備開始工作;®接口向設(shè)備發(fā)啟動命令® D置0,B置1 ® 2)CPU發(fā)啟動命令
DBR;® 3)CPU等待,輸入設(shè)備讀出數(shù)據(jù)
B置0,D置1;®接口®4)外設(shè)工作完成,完成信號
CPU;®控制總線® 5)準(zhǔn)備就緒信號
6)輸入:CPU通過輸入指令(IN)將DBR中的數(shù)據(jù)取走;
若為輸出,除數(shù)據(jù)傳送方向相反以外,其他操作與輸入類似。工作過程如下:
開命令接收門;®選中,發(fā)SEL信號®設(shè)備選擇器譯碼®接口®地址總線®1)CPU發(fā)I/O地址
2)輸出: CPU通過輸出指令(OUT)將數(shù)據(jù)放入接口DBR中;
設(shè)備開始工作;®接口向設(shè)備發(fā)啟動命令® D置0,B置1 ® 3)CPU發(fā)啟動命令
4)CPU等待,輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)從 DBR取走;
B置0,D置1;®接口® 5)外設(shè)工作完成,完成信號
CPU,CPU可通過指令再次向接口DBR輸出數(shù)據(jù),進(jìn)行第二次傳送。®控制總線®6)準(zhǔn)備就緒信號
說明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)系。
解:
中斷向量地址和入口地址的區(qū)別:
向量地址是硬件電路(向量編碼器)產(chǎn)生的中斷源的內(nèi)存地址編號,中斷入口地址是中斷服務(wù)程序首址。
中斷向量地址和入口地址的聯(lián)系:
中斷向量地址可理解為中斷服務(wù)程序入口地址指示器(入口地址的地址),通過它訪存可獲得中斷服務(wù)程序入口地址。 (兩種方法:在向量地址所指單元內(nèi)放一條JUM指令;主存中設(shè)向量地址表。參考8.4.3)
討論:
硬件向量法的實質(zhì):
當(dāng)響應(yīng)中斷時,為了更快、更可靠的進(jìn)入對應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行,希望由硬件直接提供中斷服務(wù)程序入口地址。但在內(nèi)存地址字較長時這是不可能的。因此由硬件先提供中斷源編號、再由編號間接地獲得中斷服務(wù)程序入口地址。這種中斷源的編號即向量地址。
由于一臺計算機系統(tǒng)可帶的中斷源數(shù)量很有限,因此向量地址比內(nèi)存地址短得多,用編碼器類邏輯部件實現(xiàn)很方便。
在什么條件下,I/O設(shè)備可以向CPU提出中斷請求?
解:I/O設(shè)備向CPU提出中斷請求的條件是:I/O接口中的設(shè)備工作完成狀態(tài)為1(D=1),中斷屏蔽碼為0 (MASK=0),且CPU查詢中斷時,中斷請求觸發(fā)器狀態(tài)為1(INTR=1)。
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