计算机组成原理选择题1.ppt

根据提供的信息，我们可以总结出以下相关的IT知识点： ### 1. 计算机系统的总线结构 - **单总线结构**：在这种结构中，所有设备（包括内存、CPU和I/O设备）都连接到同一根总线上。由于外设可以直接访问内存地址空间，因此不需要专门的I/O指令。这使得系统设计简化，但同时也可能限制了性能，因为所有设备共享同一总线。 - **双总线结构**：通常分为系统总线（连接CPU和内存）和I/O总线（连接I/O设备）。这种结构提高了系统整体的性能和灵活性。 - **三总线结构**：进一步将总线划分为CPU总线、主存总线和I/O总线，以提高系统的吞吐量和扩展性。 ### 2. 主机与I/O设备的数据交换机制 - **程序查询方式**：主机通过执行一系列查询指令来检查I/O设备的状态，以确定是否准备好数据传输。这种方式下，CPU与I/O设备是串行工作的，CPU效率较低。 - **中断方式**：I/O设备可以通过中断请求通知CPU其准备好了数据传输。CPU接收到中断后，暂停当前任务，转去执行中断服务程序处理数据传输。这种方式提高了CPU的利用率。 - **DMA（直接内存访问）方式**：I/O设备直接与内存进行数据交换，无需CPU介入。这种方式下，CPU的效率最高。 ### 3. 中断处理机制 - **中断请求**：当某个事件发生时，如键盘按键，就会产生中断请求，通知CPU进行处理。 - **中断向量地址**：中断向量地址是指向中断服务程序入口地址的地址，即中断服务程序的实际地址存储在中断向量表中，每个中断源都有一个唯一的中断向量地址。 - **中断响应周期**：在中断响应周期内，程序计数器内容的保护和更新由硬件自动完成。同时，在这个周期内，通常会关闭中断，以防止新的中断请求打断当前正在进行的中断处理过程。 - **允许中断触发器**：在中断响应周期，允许中断触发器会被置为0，以阻止新的中断请求。 ### 4. DMA方式的特点 - **周期窃取**：在DMA操作期间，I/O设备可能会暂时借用CPU的一个或多个存取周期来进行数据传输。这种机制被称为“周期窃取”或“周期挪用”。 - **DMA与中断的关系**：虽然DMA可以显著提高数据传输效率，但它并不能完全取代中断方式。中断仍然是处理异常和错误等非预期事件的主要机制。 ### 5. 字符编码与通信速率 - **ASCII码**：一种常用的字符编码标准，通常使用7位来表示一个字符，加上额外的控制位（如起始位、停止位等），用于同步通信。 - **通信速率**：在串行通信中，数据传输速率通常用bps（位/秒）表示。例如，对于每秒钟传送480个字符的设备，如果每个字符包含8位（7位数据位+1位校验位），那么该设备的数据传输速率为480 * 8 = 3840 bps，即3840位/秒。 ### 6. I/O编址方式 - **统一编址**：I/O地址被视为内存地址的一部分，可以通过普通的内存访问指令来访问I/O设备。 - **不统一编址**：I/O地址和内存地址是分开的，需要专门的I/O指令来访问I/O设备。 这些知识点涵盖了计算机组成原理中的关键概念和技术细节，对于深入理解计算机系统的运作机制至关重要。