计算机原理精品教学（华南理工大学）8-3 输入输出系统.pptVIP

* DMA方式一般用于高速传送成组的数据 * DMA接口：称为DMA控制器 如果在同一时刻，发生CPU与DMA的访存冲突，那么优先保证DMA工作，而CPU等待一个存取周期。若DMA传送时CPU不需要访存，则外设的周期挪用对CPU 执行程序无任何影响。 * 作业讲评6 补充题 设浮点加法运算一次的时间为T，求下列情况下的吞吐率TP，画出时空图，并对结果进行分析、比较： 浮点运算分成4个阶段：求阶差、对阶移位、尾数相加和规格化，每段用时均为△t； 浮点运算分成3个阶段：对阶、尾数相加和规格化，各段用时分别为2△t、△t、△t。 P295：6 某磁盘组有6片磁盘，每片可有两个记录面，存储区域内径为22cm，外径33cm，道密度40道/cm，位密度400b/cm，转速2400r/min。 （2）圆柱面总数＝(33-22)/2×40＝220(个) （3）数据传送率=一磁道的容量×转速 =22 × π ×400 ×2400/60(b/s) （5）若某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一圆柱面上，可减少磁头定位时间 P295：7 某磁盘转速3000r/min，共有4个盘面，5道/cm,每磁道记录信息12288B，最小磁道直径230mm, 共有275道。 （1）总容量＝4×275×12288B （2）最高位密度＝每道容量/最内圈周长 　　 最低位密度＝每道容量/最外圈周长 　　最内圈周长＝230×3.14 　　最外圈周长＝(230＋275/5×2)×3.14 (3)数据传送率＝每道容量×转速 (4) 平均等待时间＝转半圈用时=1/2× (1/转速) P295：8 某磁盘组的有效盘面为20个，每个盘面上800个磁道，每个磁道上的有效记忆容量为13000B，块间隔235B,旋转速度3000r/min， (1)若该磁盘存储器中若以1000B为一个记录，这样，一个磁道能存入10个记录。若要存放12万个记录，所需圆柱面数为多少？ 一个圆柱面可存入的记录数＝10×20=200(个) 总共需要的圆柱面数=120000/200=600(个) (3)数据传送率＝每道容量×转速 ＝13000B×3000/60(/s) ＝65000(B/s) 第8章 输入输出系统 8.1 主机与外设的连接 8.2 程序查询方式及其接口 8.3 中断系统和程序中断方式 8.4 DMA方式及其接口 8.5 通道控制方式 8.6 总线技术 中断屏蔽 中断源发出中断请求之后，这个中断请求并不一定能真正送到CPU去，在有些情况下，可以用程序方式有选择地封锁部分中断——中断屏蔽 给每个中断源配备一个中断屏蔽触发器MASK，则每个中断请求信号在送往判优电路之前，还要受到屏蔽触发器的控制。 当MASK=1，中断请求被屏蔽 只有当INTRi=1（有中断请求）， 　　　　MASKi=0（该级中断未被屏蔽） 才允许对应的中断请求送往CPU。 　 ＆ 中断屏蔽　 中断屏蔽 用程序方式有选择地封锁中断源发出的中断请求的操作 屏蔽寄存器（屏蔽字或屏蔽码）由多个屏蔽触发器组成，其内容由程序来设置。 屏蔽字某一位的状态将成为中断源能否真正发出中断请求信号的必要条件之一。 “0”表示开放， “1”表示屏蔽。 ≥1　 ＆　 ＆　 ＆　 ＆　 INTR 中断升级 中断屏蔽字的作用 可以改变中断优先级，将原级别较低的中断源变成较高的级别——中断升级。这实际上是一种动态改变优先级的方法。 注意： 中断处理次序和中断响应次序是两个不同的概念 中断响应次序是由硬件排队电路决定的，无法改变。 中断处理次序是可以由屏蔽码来改变的，故把屏蔽码看成软排队器。 中断处理次序可以不同于中断响应次序。 中断的处理过程举例 假定某中断系统有四个中断源，其响应优先级为1234，处理优先级为1234。 中断响应优先级与中断处理优先级一致 中断处理程序级别 中断级屏蔽位 1级 2级 3级 4级 第1级 1 1 1 1 第2级 0 1 1 1 第3级 0 0 1 1 第4级 0 0 0 1 CPU的运动轨迹 中断服务 程序 现行程序 ① ② ① ③ ③ ② ② ④ ④ ① 中断屏蔽字 “0”: 开放 “1”: 屏蔽 中断的处理过程举例 假定某中断系统有四个中断源，其响应优先级为1234，处理优先级为1432。 中断响应优先级与中断处理优先级不一致 中断处理程序级别 中断级屏蔽位 1级 2级 3级 4级 第1级 1 1 1 1 第2级 0 1 0 0 第3级 0 1 1 0 第4级 0 1 1 1 处理次序改变后CPU的运动轨迹 中