1、试比较程序查询方式、程序中断方式和DMA方式对CPU工作效率的影响。 2、中断向量通过什么总线送至什么地方?为什么? 3、DMA方式有何特点?什么样的I/O设备与主机交换信息时采用DMA方式,举例说明。 4、CPU对DMA请求和中断请求的响应时间是否相同?为什么? 5、最少用几位二进制数即可表示任一5位长的十进制正整数?计算机组成原理
时间: 2023-12-30 21:04:14 浏览: 65
1. 程序查询方式、程序中断方式和DMA方式对CPU工作效率的影响
- 程序查询方式:CPU需要不停地查询设备状态,如果设备没有准备好数据,CPU需要等待,这会浪费大量的CPU时间。因此,这种方式效率较低。
- 程序中断方式:当设备准备好数据时,设备会向CPU发送中断请求,CPU会暂停当前执行的任务,响应中断请求并执行相应的中断处理程序。虽然这种方式降低了CPU的负载,但是由于频繁的中断请求和中断处理程序的执行,CPU的效率也会受到一定的影响。
- DMA方式:通过DMA控制器,设备可以直接与内存进行数据传输,而无需CPU的介入。这种方式可以大大降低CPU的负载,提高系统的效率。
2. 中断向量通过什么总线送至什么地方?为什么?
中断向量通过系统总线送至中断控制器。中断控制器会将中断请求转发给CPU,并将中断向量作为参数传递给CPU。中断向量告诉CPU哪个中断被触发了,以及相应的中断处理程序的地址。
3. DMA方式有何特点?什么样的I/O设备与主机交换信息时采用DMA方式,举例说明。
- 特点:DMA方式可以在不占用CPU时间的情况下,实现设备和内存之间的数据传输,从而提高系统的效率。DMA方式需要使用DMA控制器来协调数据传输的过程。
- 采用DMA方式的I/O设备一般是高速设备,例如硬盘、网卡等。以硬盘为例,当需要从硬盘读取大量数据时,使用DMA方式比程序查询或中断方式更加高效。
4. CPU对DMA请求和中断请求的响应时间是否相同?为什么?
不同。对于中断请求,CPU需要立即响应并执行相应的中断处理程序,因为中断可能影响系统的稳定性和正确性。而对于DMA请求,CPU可以在适当的时间响应,并将控制权交给DMA控制器,因为数据传输不会对系统的稳定性和正确性产生直接的影响。
5. 最少用几位二进制数即可表示任一5位长的十进制正整数?
最少需要3位二进制数即可表示任一5位长的十进制正整数。因为 $2^3=8>5$,所以最少需要3位二进制数来表示任一5位长的十进制正整数。