考研计算机专业特点及复习重点
计算机考研需要复习的内容包括数据结构、计算机组成原理、计算机操作系统及计算机网络,我们需要把知识点掌握好。小编为大家精心准备了考研计算机专业复习指南攻略,欢迎大家前来阅读。
计算机考研CPU与I/O联络方式要点
简要说明CPU与I/O之间传递信息可采用哪几种联络方式?它们分别用于什么场合?
答: CPU与I/O之间传递信息常采用三种联络方式:直接控制(立即响应)、 同步、异步。 适用场合分别为:
直接控制适用于结构极简单、速度极慢的I/O设备,CPU直接控制外设处于某种状态而无须联络信号。
同步方式采用统一的时标进行联络,适用于CPU与I/O速度差不大,近距离传送的场合。
异步方式采用应答机制进行联络,适用于CPU与I/O速度差较大、远距离传送的场合。
讨论:注意I/O交换方式、I/O传送分类方式与I/O联络方式的区别:
串行、并行I/O传送方式常用于描述I/O传送宽度的类型;
I/O交换方式主要讨论传送过程的控制方法;
I/O联络方式主要解决传送时CPU与I/O之间如何取得通信联系以建立起操作上的同步配合关系。
´ 同步方式适用于CPU与I/O工作速度完全同步的场合。
问题: I/O 要达到与CPU工作速度完全同步一般是不可能的。同步方式的实质是“就慢不就快”,如采用同步方式一般CPU达不到满负荷工作。
计算机考研I/O编址方式要点
I/O有哪些编址方式?各有何特点?
解:常用的I/O编址方式有两种: I/O与内存统一编址和I/O独立编址;
特点: I/O与内存统一编址方式的I/O地址采用与主存单元地址完全一样的格式,I/O设备和主存占用同一个地址空间,CPU可像访问主存一样访问I/O设备,不需要安排专门的I/O指令。
I/O独立编址方式时机器为I/O设备专门安排一套完全不同于主存地址格式的地址编码,此时I/O地址与主存地址是两个独立的空间,CPU需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。
讨论:I/O编址方式的意义:
I/O编址方式的选择主要影响到指令系统设计时I/O指令的安排,因此描述其特点时一定要说明此种I/O编址方式对应的I/O指令设置情况。
´ I/O与内存统一编址方式将I/O地址看成是存储地址的一部分,占用主存空间;
问题:确切地讲, I/O与内存统一编址的空间为总线空间,I/O所占用的是内存的扩展空间。
I/O独立编址方式有明显的I/O地址标识,´ 而I/O与内存统一的编址方式没有;
问题:无论哪种编址方式,I/O地址都是由相应的指令提供的,而地址本身并没有特殊的标识。
计算机考研I/O接口要点
什么是I/O接口?为什么要设置I/O接口?I/O接口如何分类?
解: I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件; I/O接口分类方法很多,主要有:
按数据传送方式分有并行接口和 串行接口两种;
按数据传送的`控制方式分有程序控制接口、程序中断接口、DMA接口三种。
结合程序查询方式的接口电路,说明其工作过程。
解:程序查询接口工作过程如下(以输入为例):
开命令接收门;®选中,发SEL信号®设备选择器译码®接口®地址总线® 1)CPU发I/O地址
设备开始工作;®接口向设备发启动命令® D置0,B置1 ® 2)CPU发启动命令
DBR;® 3)CPU等待,输入设备读出数据
B置0,D置1;®接口®4)外设工作完成,完成信号
CPU;®控制总线® 5)准备就绪信号
6)输入:CPU通过输入指令(IN)将DBR中的数据取走;
若为输出,除数据传送方向相反以外,其他操作与输入类似。工作过程如下:
开命令接收门;®选中,发SEL信号®设备选择器译码®接口®地址总线®1)CPU发I/O地址
2)输出: CPU通过输出指令(OUT)将数据放入接口DBR中;
设备开始工作;®接口向设备发启动命令® D置0,B置1 ® 3)CPU发启动命令
4)CPU等待,输出设备将数据从 DBR取走;
B置0,D置1;®接口® 5)外设工作完成,完成信号
CPU,CPU可通过指令再次向接口DBR输出数据,进行第二次传送。®控制总线®6)准备就绪信号
说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。
解:
中断向量地址和入口地址的区别:
向量地址是硬件电路(向量编码器)产生的中断源的内存地址编号,中断入口地址是中断服务程序首址。
中断向量地址和入口地址的联系:
中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器(入口地址的地址),通过它访存可获得中断服务程序入口地址。 (两种方法:在向量地址所指单元内放一条JUM指令;主存中设向量地址表。参考8.4.3)
讨论:
硬件向量法的实质:
当响应中断时,为了更快、更可靠的进入对应的中断服务程序执行,希望由硬件直接提供中断服务程序入口地址。但在内存地址字较长时这是不可能的。因此由硬件先提供中断源编号、再由编号间接地获得中断服务程序入口地址。这种中断源的编号即向量地址。
由于一台计算机系统可带的中断源数量很有限,因此向量地址比内存地址短得多,用编码器类逻辑部件实现很方便。
在什么条件下,I/O设备可以向CPU提出中断请求?
解:I/O设备向CPU提出中断请求的条件是:I/O接口中的设备工作完成状态为1(D=1),中断屏蔽码为0 (MASK=0),且CPU查询中断时,中断请求触发器状态为1(INTR=1)。
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