输入输出系统考研试题.docx

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输入输出系统考研试题

7.1.2习题精选

单项选择豆

1．在微型机系统中．I／O设备通过（）与主板的系统总线相连接。

A.DMA控制器B．设备控制器

C．中断控制器D.I/O端口

2．下列关于I./O指令的说法，错误的是（）。

A.I/O指令是CPU系统指令的一部分

B．I/O指令是机器指令的一类

C．I/O指令反映CPU和T/O设备交换信息的特点

D.I/O指令的格式和通用指令格式相同

3．以下关于通道程序的叙述中，正确的是（）。

A.通道程序存放在主存中

B．通道程序存放在通道中

C．通道程序是由CPU执行的

D．通道程序可以在任何环境下执行I/O操作

4．挂接在总线上的多个I/O设备（）。

A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据

B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据

C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据

D.可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据

7.2.2习题精选

一、单项选择题

1．【2010年计算机联考真题】

假定一台计算机的显示存储器用DRAM芯片实现，若要求显示分辨事为1600x1200，颜色深度为24位，帧频为85Hz，显存总带宽的500}6用来刷新屏幕，则需要的显存总带宽至少约为（）。

A.245Mbit/sB.979Mbit/s

C.1958Mbit/sD.7834Mbitis

2．下列关于I/O设备的说法中正确的是（）。

Ⅰ．键盘、鼠标、显示器、打印机属于人机交互设备

Ⅱ．在微型计算机中，VGA代袭的是视频传输标准

Ⅲ.打印机从打字原理的角度来区分，可以分为点阵式打印机和活字式打印机

Ⅳ．鼠标适合于用中断方式来实现输入操作

A．Ⅱ、Ⅲ、ⅣB．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ

C．Ⅰ、Ⅱ、ⅢD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

3．下列说法正确的是（）。

A.计算机中一个汉字内码在主存中占用4个字节

B．输出的字型码16x16点阵在缓冲存储区中占用32个字节

C．输出的字型码I6x16点阵在缓冲存储区中占用l6个字节

D．以上说法都不对

4．一台字符显示器的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

5．显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16x16的点阵表示，7500个汉字的字库容量是

（）。

A.16KBB．240KB

C.320KBD．IMB

6．CRT的分辨率为1024x1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的每单元字长为（），总容量为（）。

A．8B，256MBB．8bit，IMB

C.8bit,256KBD.8B,32MB

7．一个磁盘的转速为7200r/min，每个磁道有160个扇区，每个扇区有512B．那么在理想情况下，其数据传输率为（）

A.7200x160KB/sB.7200KB／s

C.9600KB/sD.19200KB/s

二、综合应用题

硬磁盘共有4个记录而，存储区域内半径为l0cm，外半径为15.5cm．道密度为60道/cm．外层位密虚为600bit/cm，转速为6000r/min。

问：

1）硬磁盘的磁道总数是多少？

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A1扇区的容量为512B，每个磁道有l2个扇区，寻道的平均等待时间为10.5ms，试计算磁盘平均寻道时间。

7.3.2习题精选

单项选择题

1．在统一编址的方式下，区分存储单元和I/O设备是靠（）。

A．不同的地址码B.不同的地址线

C．不同的控制线D.不同的数据线

2．下列关于I/O端口和接口的说法，正确的是（）。

A．按照不同的数据传送格式，可以将接口分为同步传送接口和异步传送接口

B．在统一编址方式下，存储单元和I/O设备是靠不同的地址线来区分的

C．在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠不同的地址线来区分的

D.在独立编址方式下，CPU需要设置专门的输入／输出指令访问端口

3.I/O的编址方式采用统一编址方式时，进行输入／输出的操作的指令是（）。

A.控制指令B．访存指令

C.输入／输出指令D.都不对

4．下列叙述中，正确的是（）。

A.只有I/O指令可以访问I/O设备

B．在统一编址下，不能寅接访问I/O设备

C．访问存储器的指令一定不能访问I／O设备

D.在具有专门I/O指令的计算机中．I/O设备才可以单独编址

5．存统一编址的情况下，就I/O设备而言，其对应的I/O地址说法错误的是（）。

A.要求固定在地址高端

B．要求固定在地址低端

C.要求相对固定在地址的某部分

D．可以随意在地址的任何地方

6．磁盘驱动器向盘片磁道记录数据时采用（）方式写入。

A．并行方式B．串行方式C．并行一串行方式D.串行—并行方式

7．程序员进行系统调用访问没备用的是（）。

A．逻辑地址B．物理地址C．主设备地址D．从设备地址

7.4.2习题精选

一、单项选择题

1．I2009年计算机联考真题】

下列选项中，能引起外部中断的事件是（）。

A.键盘输入B．除数为0

C．浮点运算下溢D.访存缺页

2．【2010年计算机联考真愿】

单级中断系统中，中断服务程序内的执行顺序是（）。

Ⅰ．保护现场Ⅱ．开中断Ⅲ．关中断Ⅳ．保存断点

Ⅴ.中断事件处理Ⅵ．恢复现场Ⅶ．中断返回

A.Ⅰ—Ⅴ—Ⅵ一Ⅱ一ⅦB．Ⅲ—Ⅰ—Ⅴ—Ⅶ

C．Ⅲ一Ⅳ一Ⅴ一Ⅵ一ⅦD.Ⅳ—Ⅰ—Ⅴ—Ⅵ—Ⅶ

3．【2011年计算机联考真题】

假定不采用Cache和指令预取技术，且机器处于“开中断”状态，则在下列有关指令执行的叙述中，错误的是（），

A.每个指令周期中CPU都至少访问内存一次

B．每个指令周期一定大于或等手一个CPU时钟周期

C．空操作指令的指令周期中任何寄存器的内容都不会被改变

D．当前程序在每条指令执行结束时都可能被外部巾断打断

4．【2011年计算机联考真曩】

某计算机有五级中断L4～LO．中断屏蔽字为M4M3M2MIMU，Mi=1（O≤i≤4）表示对乙级中断进行屏蔽。

若中断响应优先级从高到低的顺序是L4一L0一L2一Ll—L3．则Li的中断处理程序中波嚣的中断屏蔽字是（）。

A.11110B.0110lC.00011D.01010

5．【2011年计算机联考真题】

菜计算机处理器j频为50MHz，采用定时查询方式控制设备A的f/o，查询程序运行一次所用的时钟周期数至少为500。

在设备A工作期间，为保证数据不丢失，每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/O的时间占整个CPU时间的百分比至少是（）。

A.0.02%B.0.05%C0.20%D.0.50%

6．设置中断排队判优逻辑的目的是（）。

A.产生中断源编码

B.使同时提出的请求中的优先级别最高者得到及时响应

C.使CPU能方便地转入中断服务子程序

D.提高中断响应速度

7．中断判优逻辑和总线仲裁方式根类似，下列说法正确的是（）：

Ⅰ．在总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，是以增加处理及开销和增加控制线数为代价的

Ⅱ．在总线仲裁方式中，计数器定时查询方式有～根总线请求（BR）和一根．设备地址线，若

每次计数都从0开始，则设备号小的优先级高

Ⅲ．总线仲i~方式一般是指I/O设备争用总线的判优方式，而断判优方式-般是指I/O设备争用CPU的判优方式

Ⅳ．中断判优逻辑既可以通过硬件实现，也可以通过软件实现

A.Ⅰ、ⅣB.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ

C.Ⅰ、Ⅱ、ⅣD．Ⅰ、Ⅳ

8．以下说法中错误的是（）。

A．中断服务程序一般是操作系统模块

B.中断向量方法可提高中断源的识别速度

C.中断向量地址是中断服务程序的入口地址

D.重叠处理中断的现象称为中断嵌套

9．当有巾断源发出请求时．CPU可执行相应的中断服务程序，以下可以提出中断的是

（）。

Ⅰ．外部事件Ⅱ．Cache

Ⅲ．浮点数运算下溢Ⅳ，浮点数运算上溢

A.Ⅰ、Ⅲ„B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

C．Ⅰ、ⅣD.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ

10．关于程序中断方式和DMA方式的叙述错误的是（）。

Ⅰ．DMA的优先级比程序中断的优先级要高

Ⅱ.程序中断方式需婪保护现场．DMA方式不需要保护现场

Ⅲ，程序中断方式的中断请求是为了报告CPU数据的传输结束，而DMA方式的中断清求完全是为了传送数据

A．只有ⅡB．Ⅱ、Ⅲ

C．只有ⅢD．Ⅰ、Ⅲ

11．下列说法中错误的是（）。

Ⅰ．程序中断过程是由硬件和中断服务程序共同完成的

Ⅱ，在每条指令的执行过程中，每个总线周期要检查一次有无中断请求

Ⅲ.检测翦„无DMA请求，一般安排在一条指令执行过程的求尾

Ⅳ，中断服务程序的最后指令是无条件转移指令

A．Ⅲ、ⅣB．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

C.Ⅱ、ⅣD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

12.能产生DMA请求的总线部件是（）。

Ⅰ．高速外设

Ⅱ，需要与主机批量交换数据的外设

Ⅲ.具有DMA接口的设备

A.只有ⅠB．只有Ⅲ

C．Ⅰ、Ⅲ．DⅡ、Ⅲ

13．中断响应由高到低的优先次序宜用（）。

．

A.访管一程序性一机器故障B．访管一程序性一重新届动

C．外部一访管一程序性D.程序性一I/O—访管

14．中断向量表用于保存（）。

l

A.向量地址B.服务程序入口地址C-中断类型号D.控制／状态字

15．中断响应是在（）。

A.一条指令执行开始B．一条指令执行中间

C．一条指令执行之末D.一条指令执行的任何时刻

16.在下列情况下，可能不发生中断请求的是（），

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

17．主存故障驯起的中断是（）

A．I/O中断B．程序性中断

C．机器校验中断D．外中断

18.在配有通道的计算机系统中，用户程序需要输入／输出时，引起的中断悬（）。

A.访管中断．B．I/O中断

C．程序性中断D．外中断

19.某计算机有4级中断，优先级从高到低为1—2—3—4。

若将优先级顺序修改，改后1级中断的屏蔽字为1101，2级中断的屏蔽字为0100.3级中断的屏蔽字为1111，4级中断的屏蔽字为0101，则修改后的优先顺序从高到低为（）。

A．1—2--3—4B．3一l一4--2

C.1—3—4--2D.2一l—3--4

20．下列不属于程序控制指令的是（）。

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

21.在巾断响应周期中．CPU主要完成的工作是（）。

A.关中断，保护断点，发中断响应信号并形成向量地址

B．开中断，保护断点，发中断响应信号并形成向量地址

C.关中断，执行中断服务程序

D．开中断，执行中断服务程序

22.在中断周期中，（）将允许中断触发器置0。

A．关中断指令B．中断隐指令

C.开中断指令D.中断服务程序

23.CPU响应中断时最先完成的步骤是（）。

A.开中断B.保存断点C.关中断D.转入中断服务程序

24．设置中断屏蔽标志可以改变（）。

A.多个中断源的中断请求优先缎B．CPU对多个中断请求响应的优先次序

C．多个中断服务程序歹始执行的顺序D.多个中断服务程序执行完的次序

25.在CPU响应中断时，保护两个关键的硬件状态是（）。

A.PC和IRB.PC和PSWC.AR和IRD.AR和PSW

26.在DMA传送方式中，由（）发出DMA请求，在传送期间总线控制权由（）掌握。

‟

A.外部设备、CPUB.DMA控制器、DMA控制器

C．外部设备、DMA控制器D.DMA控制器、内存

27.下列叙述中（）是正确的。

A.程序中断方式和DMA方式中实现数据传送都需要中断请求

B.程序中断有式中有中断请求，DMA方式中没有中断清求

C．程序中断方式和DMA方式中都育中断请求，但目的不同

D.DMA要等指令周期结束时才可以进行周期窃取

28.以下关于DMA方式进行li0的描述中，正确的是（）。

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

29.CPU响应DMA请求的条件是当前（）执行完。

A．机器周期B．总线周期C.机器周期和总线周期D.指令周期

30．关于中断和DMA，下列说法正确的是（）。

A．DMA请求和中断请求同时发生时，响应DMA请求

B.DMA请求、非屏蔽中断、可屏蔽中断都要在当前指令结束之后才„能被响应

C．非屏蔽中断请求优先级最高，可屏蔽中断请求优先级最低

D如果不开中断，所有中断请求就不能响应

31．以下有关DMA方式的叙述，错误的是（）a

A．在DMA方式下．DMA控制器向C.PU请求的是总线使用权

B．DMA方式可用于键盘和鼠标的数据输入

C．在数据传输阶段，不需要CPU介入，完全由DMA控制器控制

D.DMA方式要用到中断处理

32.在主机和外设的信息传送中，（）不是一种程序控制方式。

A．宣接程序传送B．程序中断

C直接存储器存取（DMA）D.通道控制

33.CPU对通道的启动是通过（）实现的。

A．自陷B．中断

C．I/O指令D.通道指令字

34.通道对CPU的请求形式是（）。

A.总线请求B．中断C．通道命令D.通道状态字

35.通道程序结束时引起的中断是（）。

A．机器校验中断B．I/O中断

C．程序性中断D.外中断

36.在由多个通道组成的I/O系统中，I/O系统的最大流量是（）。

A.各通道最大流量的最大值B．各通道最大流量之和

C．备通道实际流量的最大值D．各通道实际流量之和

37.中断发生时，程序计数器内容的保护和更新是由（）完成的。

A．硬件自动B．进栈指令和转移指令

C．访存指令D.中断服务程序

38.在DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（）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．堆栈寄存器

39.在DMA方式下，数据从内存传送到外设经过的路径是（）。

A.内存一数据总线～数据通路一外设B．内存一数据总线--DMAC一外设

C．内存一数据通路一数据总线一外设D.内存一CPU--外设

40.对于单通道工作过程，下列可以并行工作的是（）。

A.程序和程序之间B．程序和通道之间

C．程序和设备之间D．设备和设备之间

41.以下4个步骤在通道工作过程中的正确顺序是（）。

①组织I/O操作②向CPU发出中断请求③编制通道程序④启动IJO通道

A.①一②一③一④B．③一③一①一④

C．④一③一②一①D.③一④一①一②

42.某数组多路通道最大数据传输率为IMB/s，它有10个子通道，则每个子通道的最大数据传输率为（）。

A．100KB/s

B．IMB/s

C．介于A、B之间

D.小于I00KB/s

二、综合应用题

1．在DMA方式下，主存和I/O设备之间有一条物理通路相连吗？

2．回答下列问题：

1）一个完整WJ#f令周期包括哪些CPU工作周期？

2）中断周期前和中断周期后各是CPU的什么工作周期？

3）DMA周期前和DMA周期后各是CPU的什么工作周期尘

3．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a

为什么？

4．在程序查询方式的输入／输出系统中，假设不考虑处理时间．每一个查询操作需簧100个时钟周期．CPU的时钟频率为50MHz。

现有鼠标和硬/9~L两个设备，而且CPU必须每秒对鼠标进行30次查询，硬盘以32位字长为单位传输数据，即每32位被CPU查询一次t传输率为2MB/s。

求CPU对这两个设备查询所花赞的时间比率，由此可得出什么结论？

5．【7009年计算机联考真题】

某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。

假定菜外设的数据传输翠为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含l8条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间．请回答下列问题．要求给出计算过程。

1）在中断-疗式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的酉分比是多少？

2）当该外设的数据传输率达到5MB/s时，改用DMA方式传送数据。

假定每次DMA传送块大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期．则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？

（假设DMA与CPU之间没有访存冲突）

6．设莱计算机有4个中断源l、2、3、4．其硬件排队优先次序按I一2-．3--4降序排列，各中断源的服务程序中所对应的屏蔽字见表7-2a

1）给出上述4个中断源的中断处理次序。

2）若4个中断源同时有中断请求，画出CPU执行程序的轨迹。

7．假设磁盘采用DMA方式与主机交换信息，其传输速率为2MB/s，而且DMAVJ-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）。

8．一个DMA接口可采用周期窃取方式把字符传送到存储器，它支持的最大批量为400个字节。

若存取周期为0.2ps，每处理一次中断需5雌，现有的字符设备的传输率为9600bit/s。

假设字符之间的传输是无间隙的，试问DMA方式每秒因数据传输占用处理器多少时间？

如果完全采用中断方式，又需占处理器多少时间（忽略预处理所需时间）?

9.假设磁盘传输数据时以32位的字为单位，传输速率为IMB/s，CPU的时钟频率为50MHz。

回答以下问题：

1）采取程序查询方式，假没查询操作需要100个时钟周期，求CPU为I/O查询所花费的时间比率（假设进行足够的查询以避免数据丢失）。

2）采用中断方式进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为80个时钟周期。

求CPU为传输硬盘所花费的时间比率。

3）采用DMA的方式，假定DMA的启动需要1000个时钟周期，DMA完成时后处理需要500个时钟周期。

如果平均传输的数据长度为4KB．试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申请总线的影响。

10．一个计算机系统有3个I/O通道：

①字节多路通道，带有数据传输率为I.2KB/s的CRT终端5台，传输翠为7。

SKB/s的打印机2台：

②选择通道，带有传输翠为1000K13/s的光盘1个，同时带有传输率为800KB/s的磁盘1个；③数组多路通道，带有传输率为800KB/s和600KB/s的磁盘各1个。

则通道总的最大数据传输率为多少？

答案与解析

7.1.2习题精选

一．单项选择题

1．B

I/O设备不可能真接与主板总线相连接，总是通过设备控制器来相连的。

2．D

I/O指令是指令系统的一部分，是机器指令，其为了反映与I/O设备交互的特点，格式和其他指令相比有所不同。

3．A

通道程序存放在主存而不是存放在通道中，豳通道从主存中取出并执行。

通道程序由通道执行，目．只能在具有通道的I/O系统中执行。

4．B

为了使总线上的数据不发生“碰撞”，挂接在总线上的多个设备只能分时地向总线发送数据。

总线上接收数据的设备可以有多个，因为接收数据的设备不会对总线产生“干扰”。

如向一个人说话可以多个人听，如果多个人说话一个人听的话，那会是非常混乱的场面。

7.2.2习题精选

一、单项选择题

1．D

刷新所需带宽：

分辨率×色深x帧频=1600×1200×24bitx85HZ=3916.8Mbits，显存总带宽的50%.用来刷屏，于是需要的显存总带宽为3916.8/0.5=7833.6Mbit/s=7834Mbit/s.

2．B

I：

键盘、鼠标、显示器、打印机等都属于机器与人交互的媒介（键盘、鼠标是用户操作来控制计算机的，显示器和打印机是计算机给用户传递信息的）．故I正确；Ⅱ：

VGA是一个用于显示的视频传输标准，故Ⅱ正确；Ⅲ：

打印机从打字原理的角度来区分，可分为

击打式和非击打式两种，按照能否打出汉字来分，可分为点阵式打印机和活字式打印机，故Ⅲ错误：

Ⅳ：

键盘、鼠标等输入设备一般都采用中断方式来实现，原因在于CPU需要及时响应这些操作，否则容易造成输入的丢失，故Ⅳ正确。

3．B

计算机中一个汉字内码在主存中占用2个字节，输出的字型码16x16点阵在缓冲储存区中占用16xl6/8=32个字节。

4．A

在字符显示器中的VRAM存放ASCII码用以显示字符。

5．B

每个汉字用16x16点阵表示，则占用16x16/8=32个字节，汉字库容量-7500x32B-22500B≈240KB。

6．B

刷新存储器中存储单元的字长取决于显示的颜色数，颜色数为m．字长为n，二者的关系为2n=rn。

本题颜色数为256．因此刷新存储器单元字长为8位。

刷新存储器的容量是每个像素点的位数和像素点个数的乘积，故而刷新存储器的容量为1024x1024x8bit=IMB。

7．C

磁盘的转速为7200r/min=120r/s，转一圈经过160个扇区，每个扇区为512B．所以数据传输率为120x160x512/1024=9600KB/s。

二、综合应用怎

解答：

l）有效存储区域=15.5-10=5.5cm．道密度：

60道/cm，因此每个面为60x5.5330道，即有330个柱面，磁道总数4x330-1320个磁道。

2）外层磁道的长度为2piR=2x3.14x15.5=97.34cm

每道信息量=600bit/cmx97.34cm=58404bit=7300B

磁盘总容量=7300Bx132=9636000B（非格式化容量）

3）如果长度超过一个磁道容量的文件，将它记录在同一个柱面上比较合理，因为不需要重新寻找磁道，这样数据读／写速度快。

4）采用定长数据块格式，直接寻址的最小单位是一个扇区，每个扇区记录固定字节数目的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式可用如下格式：

此地址格式表示最多可以接4个硬盘，每个最多有8个记录面，每面最多可有128个磁道，每道最多可有16个扇区，

5）读一个扇区中数据所用的时间=找磁道的时间十找扇区的时间十磁头扫过一个扇区的时间。

找磁道的时问是指磁头从当前所处磁道运动到目标磁道的时间，一般选用磁头在磁盘径向方向上移动1/2个半径长度所用时间为平均值来估算，题中给的是10.5ms。

找扇区的时间是指磁头从当前所处扇区运动到目标扇区的时间，一般选用磁盘旋转半周所用的时间作为平均值来估算，题中给出磁盘转速为6000r/min，则为lOOr/s，&妇战盘转一周用时为10ms，转半周的时间是5ms。

题中给出每个磁遒有12个扇区，磁头扫过一个扇区用时为10/12=0.83ms，计算结果应该

为10.5+5+0.83:

=16.33mS。

为了减少寻找磁道和等待扇区所占时间的比例，磁盘通常应该以多个扇区为单位进行读写，一旦开始具体的读写操作，就对多个连续的