机组第七章Word文件下载.docx
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B.尽量将同一文件存放在一个扇区或相邻扇区的各磁道上。
C.尽量将同一文件存放在不同面的同一磁道上。
D.上述方法均有效。
10.PC机键盘常常采用单片机作为键盘控制器，它通过一条5芯电缆向主机提供闭合键
的。
A.二进制代码B.BCD码
C.ASCII码D.扫描码
11.对于字符显示器，主机送给显示器的应是显示字符的。
A.ASCII码B.列点阵码
C.BCD码D.行点阵码
三、判断题
1.改进的调频制是目前软盘中采用的磁记录方式。
2.通常，磁盘存储器每条磁道的存储容量是相同的。
3.磁带和磁盘都是直接存储设备。
4.M×
N点阵式串行打印头上，装有M根打印针。
5.打印机字库中存放着字形的行点阵码。
6.激光打印机是高速的击打式打印机。
7.字符显示器的字库中存放着字形的列点阵信息。
8.利用光学方式读写信息的存储器称为光盘。
四、简答题
1.简述分辨率、灰度级的概念以及它们对显示器性能的影响。
2.为什么要不断对CRT屏幕进行刷新？
要求的刷新频率是多少？
为达此目的，必须设置什么样的硬件条件？
五、综合题
1.图7-4所示为同一数据的几种写电流波形。
试判断它们各是什么磁记录方式，并指明有无自同步能力。
2.某磁盘存储器的转速为nr/min，共有4个记录盘面，每道记录信息为mB，共256道，问：
（1）磁盘存储器的存储容量是多少？
（2）磁盘数据传输是多少？
（3）平均等待时间是多少？
3.一台有3个盘片的磁盘组，共有4个记录面，转速为7200r/m，盘面有效记录区域的外直径为30cm，内直径为20cm，记录位密度为250b/mm，磁道密度为8道/mm，盘面分16个扇区，每扇区1024B，设磁头移动速度为2m/s。
（1）试计算盘盘的非格式化容量和格式化容量。
（2）计算该磁盘的数据传输率、平均寻道时间和平均等待时间。
（3）若一个文件超出1个磁道的容量，余下的部分是存于同一盘面上还是存于同一柱面上？
请给出一个合理的磁盘地址方案。
4.某活动磁头磁盘组成的性能参数如下：
转速6000r/min，每道容量20KB，平均寻道时间10ms。
假定操作系统采用两种方式访问该磁盘组，每一种方式每次读取2KB，第二种方式每次读取8KB。
已知操作系统访问磁盘的时间开销为每次5ms的额外开销和每2KB1ms的传输开销。
（1）计算该磁盘组的数据传输率和平均等待时间（即从磁头定位到目标磁道开始到寻找到目标扇区的平均时间）？
（2）如果要读取一个很大的磁盘文件，操作系统按第一种方式和第二种方式所需要的时间比是多少？
5.如果某计算机显示器的分辨率为1024×
768，65536灰度级，则它显示卡的刷新存储器至少为多少容量？
6.一个黑白CRT，显示具有16级灰度的图片，已知CRT的分辨率为800×
600，问显示RAM的容量为多少？
如帧同步脉冲的频率为30HZ，则视频脉冲的频率应是多少？
7.若需显示一幅1024×
768像素有256种颜色的图像。
（1）显示系统的帧存容量为多少位？
（2）如要在屏幕上得到逼真的动态图像，假设传送50帧/s（逐行扫描），则传送速率为多少？
（3）如要显示汉字，机器内设置有ROM汉字库，存放一级和二级汉字，汉字采用16×
16点阵，则汉字库的容量是多少？
7.4.2同步测试习题解答
一、填空题
1.改进的调频制（MFM）,调相制（PE）。
2.用户实际可以使用的存储容量。
3.ASCII码。
对于文本（字符）模式的打印机，主机送出的是打印字符的ASCII码，然后由打印机中的字库将其转换成相应字符的字模点阵码。
4.字模点阵码。
通常打印字库中是列点阵码，显示字库是行点阵码。
5.显示字符的ASCII码。
在字符显示器中，主机送出的显示字符的ASCII码被存放在显示器的VRAM中，为不断地刷新画面提供信息，以保证显示稳定的画面。
二、选择题
1.C
2.B
3.B
4.B
5.C
6.B
7.B
8.D
9.C
10.D
11.A
1.√。
2.√。
3.×
。
磁盘是直接存储设备，磁带是顺序存储设备。
4.×
M×
N点阵针式串行打印机的打印头上，装有N根打印针。
5.×
打印机字库中存放着字形的列点阵码。
6.×
激光打印机是高速的非击打式打印机。
7.×
字符显示器的字库中存放着字形的行点阵信息。
8.√。
1.分辨率是衡量显示器清晰度的指标，以像素的个数为标志。
显示器中显示的像素越多，分辨率就越高，显示的文字和图像就越清晰。
灰度级是指显示器所显示的像素点的亮度差别。
显示器的灰度级越高，显示的图像层次就越丰富逼真。
2.CRT显示器发光是由于束打在荧光粉上引起的。
电子束扫过之后其发光亮度只能维持几十ms。
为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个过程称作刷新。
通常，刷新频率要求大于50帧/s图像。
刷新频率越高，意味着屏幕的闪烁越小，对人眼睛产一的刺激越小。
早期显示器通常支持50～60HZ的刷新频率，现在VESA（视频电子标准协会）规定85Hz为无闪烁的刷新频率。
为了不断提高刷新图像的信号，必须把一帧图像的信息存储在刷新存储器（VRAM）中。
1.图7-3所示的几种写电流波形分别为不归零—1制、改进的调频制和调频制。
不归零—1制没有自同步能力，改进的调频制和调频制有自同步能力，但改进的调频制的自同步能力低于调频制。
2.
（1）存储容量=m×
256×
4=1025mB
（2）磁盘数据传输率=m×
=
B/s
（3）平均等待时间
×
s=
s
3.
（1）磁盘的记录区域＝（30－20）cm/2＝5cm
磁盘的磁道数＝50mm×
8道/mm＝400道。
每道的非格式化容量＝
200mm×
250b/mm＝157000b＝19625B。
每道格式化容量＝16×
1024b＝16384B。
盘组的非格式化容量＝4×
400×
19625B＝31400000B≈30MB。
盘组的格式化容量＝16384B＝26214400＝MB
（2）磁盘的数据传输率＝16384B×
7200r/min＝196080B/s。
因为磁头移动400道的时间＝50mm÷
2000mm/s＝25ms,
平均寻道时间＝
ms＝12.5。
因为磁盘旋转一周的时间为60s÷
7200≈8.3ms,
平均等待时间＝8.3ms÷
2≈4.15ms。
4.
（1）数据传输率＝
≈2（MB/s）
平均等待时间＝
＝5（ms）
（2）操作系统按第一种方式每读取2KB的时间＝平均寻道时间＋平均等待时间＋2KB的传输时间＋额外开销时间＝10＋5＋1＋5＝21（ms）。
操作系统按第二种方式每读取8KB的时间＝平均寻道时间＋平均等待时间＋8KB的传输时间＋额外开销时间＝10＋5＋4＋5＝24（ms）。
设读取的磁盘文件他要NKB，则第一种方式可分为
次传送，第二种方式可分为
传送。
操作系统按第一种方式所需要的时间＝
21，
操作系统按第二种方式所需要的时间＝
24，
操作系统按第一种方式和第二种方式所需要的时间比为3.5。
5.刷新存储器（VRAM）容量为:
1024×
768×
log265536＝1024×
16b＝1536KB
6.显示RAM容量为：
800×
600×
log216＝800×
4b≈234KB。
视频脉冲的频率为：
800×
30＝14.4MHz。
7.
（1）显示RAM的容量为：
1024×
log2256＝1024×
8b＝768KB。
（2）传送速率为：
50×
768KB＝37.5MB/s。
（3）因为一级汉字个数为3755个，二级汉字为3008个，所以汉字库的容量为：
（3755＋3008）×
16×
16b≈211KB。
注意：
在存储容量和数据传输率的计算中，1K＝1024.
第8章
8.4同步测试习题及解答
8.4.1同步测试习题
1.I/O接口按数据传送的宽度可分为和两类。
2.CPU响应中断时需要保存当前现场，这里现场指的是和的内容，它们被保存到中。
3.在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要中断。
4.DMA只负责在总线上进行数据传送，在DMA写操作中，数据从传送到。
5.总线的裁决方式速度最高。
1.主机与设备传送数据时，采用，主机与设备是串行工作的。
A.程序查询方式B.中断方式
C.DMA方式D.通道方式
2.当有中断源发出请求时，CPU可执行相应的中断服务程序。
提出中断请求的可以是。
A.通用寄存器B.专用寄存器
C.外部事件D.Cache
3.CPU响应中断的时间是。
A.一条指令结束B.外设提出中断
C.取提周期结束D.任一机器周期结束
4.隐指令是指。
A.操作数隐含在操作码中的指令
B.在一个机器周期里完成全部操作的指令
C.隐含在地址码的指令
D.指令系统中没有的指令
5.在中断响应周期，CPU主要完成以下工作：
。
A.关中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址
B.开中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址
C.关中断，执行中断服务程序
D.开中断，执行中断服务程序
6.中断向量可提供。
A.被选中设备的地址B.传送数据的起始地址
C.服务程序的入口地址D.现行程序的断点地址
7.中断允许触发器用于。
A.向CPU发中断请求B.指示正有中断在进行
C.开放或关闭中断系统D.指示中断处理结束
8.DMA方式是在之间建立一条直接数据通路。
A.I/O设备和主存B.两个I/O设备
C.I/O设备和CPUD.CPU和主存
9.在DMA传送方式中，由发出DMA请求。
A.外部设备B.DMA控制器
C.CPUD.主存
10.周期挪用（窃取）方式常用于中。
A.程序查询方式的输入输出B.直接存储器存取方式的输入输出
C.直接程序传送方式的输入输出D.程序中断方式的输入输出
11.DMA方式中，周期“窃取”是窃取一个。
A.存取周期B.指令周期
C.CPU周期D.时钟周期
12.通道程序是由组成。
A.I/O指令B.通道控制字（或称通道指令）
C.通道状态字D.通道地址字
13.对于低速输入输出设备，应当选用的通道是。
A.数组多路通道B.字节多路通道
C.选择通道D.DMA专用通道
14.一个计算机系统有I/O通道：
①字节多路通道，带有传输速率为1.2KB/s的CRT终端5台，传输速率为7.5KB/s的打印机2台；
②选择通道，带有传输速率为1000KB/s的光盘一台，同时带有传输速率为800KB/s的温盘一台；
③数组多路通道，带传输速率为800KB/s及600KB/s的磁盘各一台，则通道的最大传输速率为KB/s。
A.1821B.2421
C.2621D.3221
15.在集中式总线控制中，方式响应时间最快。
A.链式查询B.计数器定时查询
C.独立请求D.不能确定哪一种
1.一个外设接口中至少包含两个或两个以上的端口。
2.输入输出接口中的数据端口是一个缓冲寄存器。
3.I/O接口电路也是一种输入输出设备。
4.在I/O接口电路中，主机和接口一侧的数据传送总是并行的。
5.在允许多重中断的计算机系统中，只要外部有新的中断请求，就要打断正在处理的中断服务程序。
6.中断请求的响应时间，必须每个指令周期的末尾。
7.DMA请求的响应时间，必须安排在每个指令周期的末尾。
8.通道是实现外设和主存之间直接交换数据的控制器。
9.微型机中的系统决线包括数据总线、地址总线和控制总线，所以称它为三总线。
1.简单叙述在中断系统中允许中断触发器的功能。
2.在输入输出系统中，DMA方式是否可以替代中断方式？
3.试比较I/O通道控制方式和程序中断方式的特点。
4.通道程序从哪里来？
存放在哪里？
5.在向量方式的中断系统中，为什么外设将中断向量放在数据总线上，而不放在地址总线上？
6.试说明计数器定时查询方式的优缺点。
五、综合题
1.某机中断分为8级（0～7），0级最高，7级最低，顺序排列。
当某一用户程序运行时，依次发生了3级、2级和1级中断请求，程序运行的轨迹如图8-21所示。
如果用户程序在此3个中断请求发生前，用改变屏蔽字的方式将优先级改为0、5、3、4、1、2、6、7（从高到低），从上述中断请求情况下（中断请求产生时间严格执照上述顺序改变）。
请画出程序运行轨迹。
2.某计算机的外部设备具有3级中断功能，中断响应次序基本上由硬件排队电路决定，但可利用各个外部设备控制器的中断屏蔽控制位来封锁本设备的中断请求信号。
设所有中断服务程序的执行时间相同，均为T，在5T时间内发生5次中断请求信号，如图8-22所示。
其中，①表示1级中断设备发出的中断请求，其余类推。
①的级别最高，②次之，③最低。
（1）请图示各个中断服务程序占用的时间段及中断程序完成的次序。
（2）软件进行干预，当执行中断服务程序③时，屏蔽②级中断。
请图示各个中断服务程序占用的时间段及中断服务程序完成的次序。
3.假设某外设向CPU传送信息的最高速率为40K次/s，而相应中断服务程序的执行时间为40us，问该外设是否可采用程序中断方式？
为什么？
4.磁盘机采用DMA方式与主存通信，若主存周期为1us，磁盘机的最高传输率为多少才能适合存储器的要求？
此时CPU必须处于什么状态？
5.今有一磁盘存储器，转速为3000r/min，分8个扇区，每扇区存储1KB。
主存与磁盘传送数据的宽度为16b（即每次传送16位）。
（1）描述从磁盘处于静止状态起将主存缓冲区中2KB传送到磁盘的整个工作过程。
（2）假如一条指令最长执行时间为30us，是否可采用在指令结束时响应DMA请求的方案？
假如不行，应采用怎样的方案？
6.若输入输出系统采用字节多路通道方式，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率又是多少？
8.4.2同步测试习题解答
一、填空题
1.串行接口，并行接口
2.断点状态，有关寄存器的内容，堆栈。
3.关。
在中断服务程序的保护和恢复现场之前要关中断，使处理现场工作不是至于被打断。
在中断服务程序的保护和恢复现场之后要开中断，为能再次响应中断请求做准备。
4.系统，主存，外设。
5.独立请求。
1.A。
2.C。
3.A。
4.D。
5.A。
6.C。
7.C。
8.A。
直接存储器访问DMA方式是在外设和主存之间开辟一条“直接数据通道”，在不需要CPU干预也不需要软件介入的情况下在两都之间进行的高速数据传送方式。
9.A。
在DMA传送方式中，首先由外设备向DMA控制器发出DMA请求信号，然后再由DMA控制器向CPU发出总线请求信号。
10.B。
11.A。
12.B。
13.B。
字节多路通道是一种简单的共享通道，用于连接与管理多台低速设备，以字节交叉方式传送信息。
14.A。
通道的最大传输速率＝1.2×
5＋7.5×
2＋1000＋800＝1821（KB/s）。
15.C。
I/O接口电路不是输入输出设备。
4.√。
只有当新的中断请求的优先级别高于正在执行的中断服务程序时，才能打断正在处理的中断服务程序。
6.√。
DMA请求的响应时间，可以安排在每个机器周期的末尾。
9.×
微型机中的系统总线被称为单总线。
1.允许中断触发器提供开中断和关中断功能。
如果关中断，则不响应外部中断请求，如果开中断，则可响应外部中断请求。
2.不可以。
因为DMA方式的结束处理必须有中断方式的介入。
3.
（1）程序中断方式通过暂时中止CPU现行程序，转去执行中断服务程序实现I/O通道控制方式则通过通道程序实现。
（2）程序中断方式的中断服务程序与CPU现行程序是串行工作的；
I/O通道控制方式方式的通道程序与CPU现行程序是并行工作的。
（3）I/O通道是集中独立的硬件，可连接多台快、慢速外设；
程序中断方式只适于慢速外设，且每个外设都有自己的中断接口和中断服务程序。
4.在具有通道的计算机中，CPU在进行一个输入输出操作之前，首先准备好通道程序，然后安排好数据缓冲区，再向通道和设备发启动命令。
CPU准备好的通道程序存放在主存吕，由通道读取并执行。
通道在得到CPU的通知后从主存中读取通道程序，并执行这个通道程序，从而完成输入输出操作。
5.地址总线是单向的，只能用于CPU向存储器和外设传输地址信息，而不能用于外设向CPU传输信息，所以外设向CPU传输中断向量只能通过数据总线。
6.计数器定时查询方式的优点是可以方便地改变优先次序，增加系统的灵活性；
缺点是控制线数较多（需2＋log2n根），扩展性稍差，控制较复杂。
1.改变屏蔽字后程序运行的轨迹如图8-23所示。
2.
（1）没有软件进行干预时，实际处理顺序为：
①
②
③。
中断服务程序占用的时间段及中断服务程序完成的次级如图8-24所示。
（2）由于进行软件干预，实际处理的次序发生变化，虽然②的响应次序高于③，但处理次序却低于③，当③先到来时，②并不能中断它。
此时，中断服务程序占用的时间段及中断服务程序完成的次序如图8-25所示。
3.外设传送一个数据的时间＝
10-3s＝25us,请求中断的周期为25us，而相应的中断服务程序的执行时间为40us，会丢失数据，所以不能采用程序中断方式。
4.最高传输速度＝
＝1M次/s，此时CPU必须处于等待状态。
5.
（1）主程序应先启动磁盘驱动器，并向接口发送设备地址、主存缓冲区首地址、传送字数（1KW＝2KB）等预处理工作。
磁盘寻道并等待转到访问的扇区后，通过接口发出1K个DMA请求，传送1KW个数据。
当数据传送完后，接口向CPU发中断请求，由中断服务程序实现停止磁盘工作等后处理工作。
（2）数据传输率＝8KB×
＝400KB/s，即每16位数据保持最短时间＝
＝5us，而一条指令最长执行时间为30us，所以如果指令结束时再响应DMA请求可能丢失数据，应使每个机器周期结束时都可以响应DMA请求。
6.每个子通道的最大传输速率是1200B/s÷
8＝150B/s。
若是数组多路通道，则每个子通道的最大传输速率应为1200B/s。
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