第七章 输入输出(IO)系统

一、选择

1、计算机所配置的显示器中，若显示控制卡上双薪存储器

的容量是1MB，则当采用800×600像素的分辨率时，每个像素最多可以有（C）种不同的颜色。

A.256

B.65536

C.16M

D.4096

2、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，

则刷新存储器的容量约为（B）

A.256M

B.1M

C.256KB

D.32MB

3、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为

256色，则刷新存储器每单元字长是（A）

A.1个字节

B.2个字节

C.256个字节

D.1024个字节

4、若计算机屏幕上每个像素的灰度级为256，则刷新存储

每个单元的宽度是。

5、显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16×16的点阵表

示，7500个汉字的字库容量是240KB 。

6、磁盘存储器的等待时间通常是磁盘旋转半周所用的时间。

7、某磁盘的转速为7200r/min，传输速度为4MN/s，控制

器开销为1ms，要保证读或写一个512B的扇区的平均时间为11.3ms。那么，该磁盘的平均寻道时间不超过（D）

A.3.9ms

B.4.7ms

C.5.5ms

D.6.1ms

8、一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C）A.7200×160KB/s B.7200KB/s

C.9600KB/s

D.19200KB/s

9、某计算机系统中，假定硬盘以中断方式与处理机进行数据输入输出，以16位为传输单位，传输率为50KB/s，每次传输的开销（包括中断）为100个CPU时钟，处理器的主频为50MHz，请问软盘数据传送时占处理器的时间比例是

10、设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量60MB，磁盘旋转一周的时间为25ms，每磁道有8个扇区，各扇区之间有一间隙，磁头通过每个间隙需 1.25ms。则磁盘通道所需最大传输率是

11、下列有关程序中断I/O方式的叙述中，错误的是（D）

A. 程序中断I/O方式是CPU和外设能够并行工作

B. 中断I/O方式下，外设和CPU直接交换数据

C. 中断I/O方式下，CPU会有额外的开销用于断点、现场

的保护和回复等

D. 中断I/O方式适用于像磁盘一类的高速设备

12、指令执行结果出现异常而引起的中断是（B）

A.I/O中断

B.程序性中断

C.机器校验中断

D.外中断

13、主存故障引起的中断是（C）

A.I/O中断

B.程序性中断

C.机器校验中断

D.外中断

14、为了实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是（B）

A.通用寄存器

B.堆栈

C.存储器

D.外存

15、在中断处理过程中，完全由硬件自动执行的步骤是（A）

A.保存中断点

B.识别中断点

C.保存将被中断服务程序破坏的通用寄存器的内容

D.返回中断点

16、在蛋鸡中断系统中，CPU一旦响应，则立即关闭中断

允许标志，以防止本次中断任务结束前同级的其他中断产生另一次中断进行干扰。

17、设置中断屏蔽标志可以改变（D）

A.多个中断源的中断请求优先级

B.CPU对多个中断请求响应的优先次序

C.多个中断服务程序被开始执行的次序

D.多个中断服务程序执行完的次序

18、设置中断排队判优逻辑的目的是使同时提出的请求中的

优先级别最高者得到及时响应。

19、当有中断源发出请求时，CPU可以执行响应的中断服务

程序，提出中断请求的可以是专用寄存器。

20、在以下情况下，可能不发生中断请求的是（B）

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

21、I/O设备提出中断请求的条件是I/O设备工作完成和系

统允许。

22、CPU相应DMA请求的条件是当前（A）执行完。

A.机器周期

B.总线周期

C.硬件和软件

D.固件

23、在DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（B）

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.都不对

24、以下关于DMA方式进行IO的描述中，正确的是（A）

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

25、在DMA方式中，由（A）发出DMA发出请求。

A.IO设备

B.DMA控制器

C.CPU

D.内存

26、采用DMA方式的数据传送，每传送一个数据要占用（A）

A.一个存取周期

B.一个指令周期

C.一个机器周期

D.一个中断周期

27、DMA方式的并行性主要是指CPU和DMA控制器并行

工作。

28、以下有关DMA方式的叙述中，错误的是（B）

A. DMA方式下，DMA控制器向CPU请求的是总线使用

权

B. DMA方式可以用于键盘和鼠标器的数据输入

C. 在数据传送阶段，不需要CPU介入，完全由DMA

控制器控制

D. DMA方式下要用到中断处理

29、以下关于DMA控制器和CPU关系的叙述中，错误的是

（B）

A. DMA控制器和CPU都可以作为总线的主控设备

B.当DNA控制器和CPU都需要使用总线访问内存时，

CPU优先级别高

C. CPU可以通过执行I/O指令来访问DMA控制器

D. CPU可以通过执行指令来启动DMA控制器

30、在配有通道的计算机系统中，用户程序需要输入输出时，

引起的中断是（A）

A.方管中断

B.IO中断

C.程序性中断

D.外中断

31、通过对CPU的请求方式是（B）

A.总线请求

B.中断

C.通道命令

D.通道状态字

32、CPU对通道的启动时通过IO指令实现的。

33、通道程序结束时引起的中断是IO中断。

34、通道工作的四个步骤是：编制通道程序→启动IO通道

→组织IO操作→向CPU发中断请求。

35、通道程序结束是引起的冲突是（B）

A.访管中断

B.IO中断

C.程序性中断

D.外中断

36、由多个通道组成的IO系统中，IO系统的最大流量是各

通道最大流量之和。

37、下列说法正确的是（）

A.计算机中一个汉字内码在主存中占4个字节

B.输出额字型码16×16点阵在缓冲区存储区中占用32

个字节

C. 输出额字型码16×16点阵在缓冲区存储区中占用

16个字节

D.以上说法都不对

38、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

39、当有中断源发出请求时，CPU可执行相应的中断服务程

序，可以提出中断的有（A D）

A.外部事件

B. Cache

C.浮点数运算下溢

D.浮点数运算上溢

40、下列不属于程序控制指令的是（C）

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.

二、综合应用题

1、某CRT显示器可显示64种ASCII字，每帧可显示72字

×24排，每个字符为7×8点阵，即横向7点，字间隔1点，纵向8点，排间间隔6点。帧频50Hz，采用逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和帧回扫均占扫描时间的20%。回答以下问题：

1）显存容量至少有多大？

2）字符发生器（ROM）容量至少有多大？

3）显存中存放的是哪种信息？

4）显存地址和屏幕显示位置如何对应？

5）为控制显存访问与屏幕扫描之间的同步应设置哪些计数器？它们的分频各是多少？

6）点时钟频率为多少？

2、某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，

每毫米5道，每道记录信息为12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。问：

1）磁盘存储器的存储容量是多少？

2）最大位密度，最小位密度是多少？

3）磁盘数据传输率是多少？

4）平均等待时间是多少？

5）给出一个磁盘地址格式方案。

3、简述CPU访问IO端口的过程。

在IO指令中给出要访问的端口号，当CPU执行IO指令时，根据指令的操作码得知要访问的IO设备。因而在总线的地址线上送出端口号，在总线的控制线上送出IO读或写命令，被访问端口所在的接口对地址译码后选中相应的端口，并从控制线上取得读/写命令，由接口中的读写控制电路对被访问端口进行读或写操作。

4、简述I/O端口的编址方式。

在设计计算机时，要规定机器内所有I/O接口中的各个

寄存器如何进行编号，接口中寄存器的编号称为端口号。一般有两种编址方式：独立编址和统一编址。这里的“统一”和“独立”不是指各个不同接口之间的“统一”和“独立”关系，而是所有I/O端口号组成的地址空间（称为I/O地址空间）和所有主存单元号组成的地址空间（称为主存地址空间）之间的关系。

独立编址方式：指对I/O地址空间独立编址，不占用主

存单元的地址空间，也就是两者分别编号，因而可能有相同的编号，单地址位数大多不同，主存单元个数多。地址空间大，地址位数多；I/O端口少，地址空间小，地址位数少。因为可能有相同的编号，所以指令中无法靠地址来区分要访问的是主存单元还是I/O端口，所以，需要有和访存指令不同的操作码。因而需要设计专门的I/O指令。

统一编址方式：指I/O端口和主存单元统一编址，一个地址空间分成了两部分，各在不同的地址段中，但地址的位数是相同的，可根据地址范围的不同来区分访问的是主存单元还是I/O端口，所以无需专门的输入输出指令。

5、一个I/O接口只能有一个地址码？为什么？

一个I/O接口可能有多个地址。因为一个I/O接口中可

能有多个用户可访问的寄存器，也就是有多个I/O端口，每个I/O端口有一个地址，所以一个I/O接口可能有多个地址。

6、假定某IO设备向CPU传送信息最高频率为40K次/秒，

而相应中断处理程序的执行时间为40μs，问该IO设备是否可采用中断方式工作？为什么？

7、若IO系统采用字节多路通道控制方式，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速率又是多少？

8、假设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇

区存储1KB，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为16位（即每次传送16位）。假设一条指令最长执行时间为25s。

问是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么？若不行，应采用什么方案。

9、假设磁盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为1MB/s。

CPU的时钟频率为50MHz。回答以下问题：

1）采用程序查询的输入输出方式，假设查询操作需要100个时钟周期，求CPU为IO查询所花费的时间比率；假定进行足够的查询以避免数据丢失。

2）采用中断方法进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为80个时钟周期。求CPU为传输硬盘数据花费的时间比率。

3）采用DMA的输入输出方式，假定DMA的启动操作需要100个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，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申请使用总线的影响。

10、磁盘共有4个记录面，存储区域半径为10cm，外半

径为15.5cm，道密度为60道/cm，外层密度为

600bit/cm，转速为6000r/min。

1）硬磁盘的磁道总数数多少？

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）假定每个扇区的容量为512B，每个磁道有12个扇区，寻道的平均等待时间为10.5ms，试计算磁

盘平均存取时间。

11、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的执行时间为40μs，则I/O 设备是否可采用中断工作方式？为什么？

12、假设磁盘采用DMA方式与主机交换信息，其传输率

为2MB/s，而且DMA的预处理需要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）

(设备管理)IO接口与外围设备主教材习题解析

第7章I/O接口与外围设备 7.1 主教材习题解析 7 1 CPU同外设交换的信息有三种类型：数据信息、状态信息和控制信息，请说明CPU 是如何通过其三总线（地址总线、数据总线和控制总线）同外设交换这三类信息的？i 解：外设接口同外设之间传送的数据信息是CPU同外设进行输入输出的主要实体，CPU用OUT指令通过“数据总线”由接口中的“数据端口”向外设输出“数据信息”，CPU用IN 指令通过“数据总线”读入从外设经接口中的“数据端口”送来的“数据信息”。 外设接口同外设之间传送的“控制信息”是CPU用OUT指令通过“数据总线”写入接口中的“控制端口”向外设输出的信息，用来控制外设的启动和停止，以及把数据信息打入外设数据缓冲器的选通信号。 外设接口同外设之间传送的“状态信息”是CPU用IN指令通过“数据总线”读入从外设经接口中的“状态端口”输入的信息，该信息反应了外设当前所处的工作状态，用来实现CPU与外设之间信息传输的“同步”。 7. 2 . 简述查询式数据传送方式的工作过程。 解：查询式数据传送又称为“异步传送方式”或“条件传送方式”，其工作过程如下：在实现数据传送前必须首先读取外设的当前状态，检查外设是否已准备好进行数据传送。如果外设尚未准备就绪，通常由状态信息“BUSY(忙)有效或“READY”(就绪)无效表示，则CPU继续查询外设状态；如果外设已准备就绪，通常由状态信息“BUSY”(忙)无效，或“READY”(就绪)有效表示，则CPU可通过数据端口进行输入或输出操作，以实现同外设的数据传送。 7. 3 . 简述中断传送方式的工作过程。 解：采用中断方式传送数据，在硬件方面，外设与CPU之前必须有一个具有中断控制逻辑的接口电路，用来实现数据传送的控制，也可以是一般的接口电路(无中断控制逻辑)加上一个专用的中断控制器(例如8259A可编程中断控制器PIC)。在软件方面，必须编制一段“中断服务程序”以完成CPU与外设之间的一次数据传送。 在中断传送方式中，通常在一个主程序中安排好在某一时刻启动某一外设后，CPU继续执行主程序。此时，外设同时准备数据传送的准备工作，当外设完成数据传送的准备时，通过中断控制逻辑向CPU发出中断请求，在CPU可以响应中断的条件下(CPU已开中断——IF=1，并且在完成当前指令后)，现行主程序被“中断”，通过中断控制逻辑提供的“中断类型码”，从“中断向量表”中读入“中断向量”转去执行“中断服务程序”，在“中断服务程序”中完成一次CPU与外设之间的数据传送。传送完成后返回被中断的主程序，从断点处继续执行，并等待外设的下一次中断请求。

计算机组成原理(第七章 输入输出系统

第七章输入输出系统 第一节基本的输入输出方式 一、外围设备的寻址 1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。 2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。 3．CPU与外围设备进行通信有三种类型： （1）CPU向外围设备发出操作控制命令。 （2）外围设备向CPU提供状态信息。 （3）数据在CPU与外围设备之间的传递。 历年真题 1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。（2002年） 【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。 【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。 二、外围设备的定时 1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。 2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。 历年真题 1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。 【答案】对1/O数据传送的控制方式，可分为：程序控制方式、DMA方式、通道控制方式等 三、程序查询输入输出方式 了解程序查询输入输出过程即可（从未考过）。 第二节中断 一、中断的基本概念 1．中断：是指CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序。 2．中断方式的特点：中断方式的输入输出操作可以减少CPU等待外围设备的时间，提高CPU的工作效率。 3．中断方式的应用范围：中断方式主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速1/O。

（全网做比较最全的）计算机组成原理总结及知识网图（点赞收藏

（全网做比较最全的）计算机组成原理总结及知识网图（点赞 收藏 第一章计算机系统概述 知识网图 冯诺依曼机的特点： 1、计算机硬件系统由运算器、存储器、 控制器、输入设备、输出设备5大部件组成。 2、指令和数据以同等地位存储在存储器 中，并可按地址寻址。 3、指令和数据均用二进制代码表示。 4、指令由操作码和地址码组成。操作码 用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数

在存储器中的位置。 5、指令在存储器内按顺序存放。通常， 指令是顺序执行的，在特定条件下可根据运算 结果或根据设定的条件改变执行顺序。 6、早期的冯诺依曼机以运算器为中心， 输入/输出设备通过运算器和存储器传送数据。 不同级别的语言： 机器语言: (二进制语言）计算机唯一可以直接识别和执行的语言。 汇编语言：用英文单词或其缩写代替二进制的指令代码，易于人们记忆和理解。 高级语言：为方便程序设计人员写出解决问题的处理方案和解题过程的程序。 计算机的工作过程： 1、把程序和数据装入主存储器。 2、将源程序转换成可执行文件。 3、从可执行文件的首地址开始逐条执行 指令。 计算机的性能指标： 机器字长：指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数。（通常与 CPU的寄存器、加法器有关。 数据通路宽带：指数据总线一次所能并行传送信息的位数（指外部数据总线的宽度，与 CPU内部的数据总线宽度有可能不同） 主存容量：指主存储器所能存储信息的最大容量，通常以字节来衡量，也可用字数字 长来表述存储容量。

运算速度 1、吞吐量:指系统在单位时间内处理请求 的数量 2、响应时间:指从用户向计算机发送一个 请求到系统对该请求做出响应并获得所需结果 的等待时间。通常包括CPU时间（运行一个 程序所花费的时间）与等待时间（用于磁盘访 问、存储器访问、I/O操作、操作系统开销等 时间） 主频和CPU时钟周期： 1、CPU时钟周期： 2、主频： CPI：执行一条程序所用的时钟周期数 CPU执行时间：指运行一个程序所花费的时间。 CPU执行时间 = CPU时钟周期数/主频=（指令条数CPI)/主频 MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS 第二章数据的表示和运算 知识网图

计算机学科专业基础综合操作系统-输入输出(I_O)系统(一)

计算机学科专业基础综合操作系统-输入输出(I/O)系统(一) (总分：50.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：25，分数：50.00) 1.属于共享设备的是 ____ 。 （分数：2.00） A.打印机 B.磁盘√ C.用户终端 D.鼠标器 解析： 2.通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为( )。（分数：2.00） A.存储设备 B.系统设备 C.用户设备 D.虚拟设备√ 解析：虚拟设备是指通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供若干个用户进程同时使用，通常把这种经过虚拟技术处理后的设备称为虚拟设备。 3.对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为 ____ 。 （分数：2.00） A.字符 B..字 C..块√ D.文件 解析：磁盘属于块设备，即它的信息的存取都是以数据块为单位的。 4.____ 用作连接大量的低速或中速设备。 （分数：2.00） A.数据选择通道 B.字节多路通道√ C.数组多路通道 解析：字节多路通道：控制慢速设备以字节为单位传输信息。它可以分时地执行多个通道程序，控制多台设备进行信息传输。 数据选择通道：控制快速设备以成组方式工作，每次传送一批数据，传送速度很快。选择通道在一段时间内只能执行一个通道程序，只允许一台设备进行数据传输。 数组多路通道：控制中速设备以成组方式工作。可分时地控制多台设备进行信息传输。 5.通道又称I/O处理机，它用于实现 ____ 之间的信息传输。 A．内存与外设B．CPU与外设 C．内存与外存 D．CPU与外存 （分数：2.00） A. √ B. C. D. 解析：通道是通过执行通道程序，实现内存与外设之间的信息交换。 6.关于通道、设备控制器和设备之间的关系，下面哪些叙述是正确的 ____ 。 （分数：2.00） A.控制器和通道可以分别控制设备

4.输入输出系统课后题

4.输入输出系统课后题 一、单项选择题 1、主机、外设不能并行工作的方式是（）。 A．程序查询方式 B．中断方式 C．通道方式 D．直接存储器存取方式 {{ 2、下列不属于I/O接口的主要功能的是（）。 A．控制和定时 B．信息处理 C．数据缓冲 D．检错 3、在单独（独立）编址下，下面的说法（）是对的。 A．一个具体地址只能对应输入输出设备 B．一个具体地址只能对应内存单元 C．一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应内存单元 D．只对应内存单元或只对应I/O设备 4、采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（）的时间。 A．指令周期 B．机器周期 C．存储周期 D．总线周期 6、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 7、下列关于程序中断方式描述不正确的是（）。 A．中断方式在一定程度上实现了CPU和外设的并行工作 B．中断方式的引入，使多个外设可以并行工作 C．CPU根据中断请求的先后顺序处理与外设的数据传输 D．中断方式使计算机可以捕捉到运行过程中的故障和错误 8、下列中断基本分类不正确的是（）。 A．独立中断和统一中断 B．内中断和外中断 C．向量中断和非向量中断 D．单中断和多重中断 9、下列不能产生中断的条件是（）。 A．一条指令执行开始 B．机器内部发生故障 C．一次I/O操作开始 D．一次DMA操作开始 10、以下关于中断的叙述正确的是（）。 A．CPU响应中断期间仍执行原程序 B．在中断过程中，若又有中断源提出中断，CPU立即响应 C．在中断响应中，保护断点、保护现场由用户编程完成 D．在中断响应中，保护断点由中断响应自动完成 11、中断向量地址是（）。

数据库io设计分配及功能说明书的编写

数据库io设计分配及功能说明书的编写 一、设计目的和背景 在软件设计和开发过程中，数据库的输入输出（IO）设计扮演着 非常重要的角色。良好的数据库IO设计能够提高软件系统的性能和可 靠性，减少数据丢失的风险，同时提高用户的体验。 为了满足以上目标，我们设计了下面的数据库IO设计和分配方案，通过详细的功能说明和分配说明来理解每个设计决策并做到有效实施。 二、数据库IO设计和分配方案 1.数据库IO的分配 在设计数据库IO时，我们需要考虑到数据库的读取和写入操作， 以及系统的整体要求。根据实际情况，我们将数据库IO的分配规划如下： -将读取操作分配给主数据库服务器，以确保数据的一致性和准确性。

-将写入操作分配给主数据库服务器和备份数据库服务器，以提高系统的容错性和可用性。 2.数据库IO的功能设计 -数据库读取功能： a.查询数据：允许用户按照特定条件搜索和查询所需的数据。 b.检索数据：允许用户检索数据库中的指定数据，并返回查询结果。 c.输出数据：将查询结果按照指定格式输出到用户界面或导出为文件。 -数据库写入功能： a.添加数据：允许用户向数据库中添加新的数据。 b.更新数据：允许用户修改已有的数据，并将更新后的数据保存到数据库中。 c.删除数据：允许用户删除数据库中的指定数据，并确保数据的完整性和一致性。

d.数据校验：对用户输入的数据进行格式和合法性检查，并在保存到数据库之前进行校验，以防止无效或错误的数据进入数据库。 -数据库IO的安全性设计： a.用户身份验证：设计登录系统，对用户进行身份验证，并限制对数据库的访问权限。 b.数据加密：对敏感数据进行加密，确保数据在传输和存储过程中的安全性。 c.记录日志：记录用户的操作日志，包括查询、修改、添加和删除等操作，以便日后审计和追踪数据的变更。 三、分配说明 根据以上设计方案，需要分配的任务如下： -主数据库服务器负责读取操作，包括查询、检索和输出数据等功能。 -主数据库服务器和备份数据库服务器共同负责写入操作，包括添加、更新和删除数据等功能。

io的编址方式

io的编址方式 IO（Input/Output）编址方式指的是计算机系统中对输入输出设备进行编址的方式。在计算机系统中，每个输入输出设备都需要一个唯一的地址来进行访问和操作。IO编址方式决定了计算机系统中输入输出设备的地址范围和访问方式。 常见的IO编址方式包括两种：端口编址和内存映射编址。 1. 端口编址：端口编址方式是通过专门的IO地址空间来对输入输出设备进行编址。在端口编址方式中，计算机系统的IO空间以端口号的形式进行编址，这些端口号是由硬件设计师预留的，用来与特定的设备进行通信。通过向特定的端口写入或读取数据，可以实现对相应设备的控制和通信。 2. 内存映射编址：内存映射编址方式是将输入输出设备看作是内存中的一部分，使用内存地址进行编址。在内存映射编址方式中，输入输出设备的寄存器和数据缓冲区被映射到内存地址空间中的一段连续地址区域。通过读写这些地址，可以实现对相应设备的控制和数据传输。 在使用IO编址方式时，需要注意以下几点： 1. 确定设备地址范围：在系统设计中，需要分配一定的地址空间给

输入输出设备，以满足系统对设备的访问需求。 2. 确定访问方式：根据具体的设备和应用需求，确定对设备的读写方式，如直接访问、中断驱动或DMA（Direct Memory Access）方式。 3. 确定设备控制方式：根据具体的设备和应用需求，确定对设备的控制方式，如使用特定的指令集、状态寄存器等。 总之，IO编址方式是计算机系统中对输入输出设备进行编址的方式，通过确定设备地址范围、访问方式和设备控制方式，可以实现对输入输出设备的控制和数据传输。不同的编址方式适用于不同的场景和需求，设计者需要根据具体的应用需求选择合适的编址方式。

输入输出优化：减少IO操作对程序性能的影响(六)

输入输出（Input/Output, IO）是计算机程序中非常重要的一部分，它涉及到计算机与外部世界的数据交流。然而，IO操作对程序性 能有着显著的影响，因此优化IO操作是提高程序性能的重要手段之一。在本文中，我们将探讨输入输出优化的方法，以减少IO操作对程序性 能的影响。 一、选择合适的IO接口 选择合适的IO接口是进行输入输出优化的基础。不同的IO接口 有不同的速度和特性，因此选择合适的IO接口可以提高程序的响应速 度和性能。例如，对于需要大量读写的场景，使用高速的固态硬盘（SSD）代替传统的机械硬盘可以显著提高IO性能。另外，如果IO操 作涉及到大文件的读写，使用快速的网络传输接口（如千兆以太网） 可以加快文件的传输速度。 二、减少IO操作次数 减少IO操作次数是提高程序性能的关键。频繁的IO操作会消耗 系统资源，并且会引起较大的延迟。因此，我们应该尽量减少IO操作 的次数，以提高程序的效率。具体而言，可以通过以下几种方式来减 少IO操作次数： 1. 批量读写：对于需要读取或写入多个数据的情况，可以采用批量读写的方式，避免多次IO操作。例如，利用缓冲区一次性读取多个 数据，或者将多个数据合并后一次性写入。

2. 利用缓存：对于一些频繁访问的数据，在程序开始时可以将其加载到内存中，并使用缓存机制进行管理。这样可以避免每次访问都进行磁盘IO操作，提高程序的响应速度。 3. 内存映射：内存映射是一种将磁盘上的文件映射到内存中的方式。通过内存映射，程序可以像访问内存一样访问文件，而无需进行繁琐的IO操作。这种方式可以大大提高读取文件的效率。 三、异步IO操作 异步IO操作是一种可以在IO操作执行完成之前不阻塞程序执行的方式。传统的IO操作是在进行IO操作时，程序会阻塞等待IO操作完成，然后再继续执行下面的代码。而异步IO操作可以在进行IO操作的同时，继续执行其他代码，从而充分利用程序的执行时间，提高程序的效率。 四、压缩数据 在进行IO操作时，数据的压缩可以有效减少数据的传输量，从而提高IO操作的效率。可以使用诸如gzip、zip等压缩工具对数据进行压缩，然后在进行传输或存储。在接收或读取数据时，再进行解压缩操作。压缩数据可以减少数据的存储空间、传输时间和IO操作次数，从而达到减少IO操作对程序性能影响的目的。 五、使用内存数据库 如果程序需要频繁地进行读写操作，可以考虑使用内存数据库来替代传统的磁盘数据库。内存数据库将数据存储在内存中，而不是磁盘上，因此具有更高的读写速度和更低的延迟。使用内存数据库可以

基础输入输出系统的研究

基础输入输出系统的研究 一、概述 基础输入输出系统（BIOS，Basic Input/Output System）是计算 机系统中的一项重要内容。它作为计算机系统与硬件之间的接口，负责完成计算机的启动、复位以及初始化工作，同时也允许用户 对硬件进行配置和控制。BIOS作为计算机系统中的底层软件，它 的性能和稳定性直接影响着整个计算机系统的运行效率和可靠性。因此，BIOS的研究和优化是计算机系统领域的一个核心问题。 本文将对BIOS的研究进行深入的探讨，从BIOS的概念、实 现原理、开发工具以及优化方法等方面进行详述。 二、BIOS的概念 BIOS是计算机系统中的一项底层软件。可以理解为是计算机 硬件和操作系统之间的桥梁。它主要负责完成计算机系统的启动、复位以及硬件初始化等工作，并提供给操作系统一些基础服务。 例如，BIOS提供了一些标准的IO接口，让操作系统可以通过这 些接口与硬件进行交互。 三、BIOS的实现原理 BIOS在计算机硬件中是被写入NVRAM中（非易失性内存RAM），这部分ROM的空间通常称为BIOS区域。当计算机电源打开时，BIOS开始执行初始化操作。它首先检测硬件设备，识别

CPU、内存、硬盘等外设，然后对它们进行初始化并构建BIOS调用表。在整个启动过程中，BIOS负责检查和修正BIOS调用表中的错误，以保证硬件能够正确地工作。当执行完BIOS的初始化操作后，它会将控制权转交给操作系统，让操作系统接管整个计算机系统的运行。 四、BIOS的开发工具 BIOS开发工具主要包括BIOS生成工具、BIOS编程工具和BIOS测试工具等。BIOS生成工具是用于生成BIOS代码的工具，它通过可编程ROM（PROM）或闪存（FLASH）将BIOS代码写入NVRAM中。BIOS编程工具是用于开发BIOS代码的工具，它通常是由BIOS提供商提供的开发工具链。BIOS测试工具则用于测试BIOS代码的正确性和稳定性，以保证BIOS能够正常工作。 五、BIOS的优化方法 BIOS的优化方法可以分为两类，一类是静态优化方法，另一类是动态优化方法。 1、静态优化方法 静态优化方法主要是通过对BIOS代码的修改和调整来优化BIOS的性能和稳定性。主要包括以下几个方面： （1）简化BIOS代码结构和流程，减少冗余代码。

《Java基础入门》_课后习题答案大一计算机专业7

《Java基础入门》课后习题答案 第7章IO（输入输出） 一、填空题 1、Java中的I/O流，按照传输数据不同，可分为：字节流、字符流 2.在Buffer与Channel交互时，数据从：Channel、读取到Buffer 中，或从Buffer入到Channel 中。 3.用于将字节流转换为字符流的是：InputStreamReader、OutputStreamWriter 2、NIO主要有三大核心部分：Buffer、Channel、Selector 5、Java中提供了一个类：RandomAccesseFile，它不但具有读写文件的功能，而且可以随机地从文 件的任何位置开始执行读写数据的操作。 二、判断题 1. 如果一个File表示目录下有文件或者子目录，调用delete（）方法也可以将其删除。错 2.对象序列化是指将一个Java 对象转换成一个I/0 流中字节序列的过程。对 3.Channel 是一个接口对象，它类似于传统的流对象。对 4.InputStream类的close()方法是用于关闭流并且释放流所占的系统资源。对 5,BufferedInputStream 和BufferedOutputStream 不是字节缓冲流。错 三、选择题 1.下面选项中，哪些是标准输人输出流?(多选) （AB） A. System.In B.System. Out C.InputStream D.OutputStream 2.File类中以字符串形式返回文件绝对路径的方法是哪一项？（C) A. getParent() B. getNamel) C. getAbsolutePathO D. getPath() 3.以下创建RandomAccessFile类实例对象的代码，哪些是正确的？（多选）（AB) A.new RandomAccessFile(new File("D:\\itcast\\dirl\test. java"),”rw”); B.new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dirl\test. java","r"); C. new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dir1\\test.java"); D. new RandomAccessFile("D:\\itcast\\dir1\\test.java","wr") 4.以下选项中,哪个流中使用了缓冲区技术? (A) A. BufferedOutputStream B. FileInputStream C. DataOutputStream D. FileReader 5.以下选项中，关于Java NIO 中Buffer类的常用说法正确的是哪一项? (B) A.clearO方法会清除缓冲区数据，并将position 设置为0.limit 设置为capacity O B.fip()方法先将limit 设置为当前position 位置，然后再将pson设置为0 C.mark()方法用于设置Buffer 的标记(mark),其能在0 与limi 之间做标记 D.rewind()方法将position 设置为0,并设置mark 标记 四、简答题 1、简述I/O 流的概念。 答：Java程序通过I/O流来完成输入和输出，流是输入或输出信息的抽象。流通过Java的输入/输出系统与外设连接进行数据通信。流是抽象的对象，具体实现代码在java.io包中。

第七章输入输出IO体系

第七章输入输出IO体系 一、选择 1、计算机所配置的显示器中，若显示控制卡上双薪存储器的容量是1MB ，则当采用800×600像素的分辨率时，每个像素最多可以有（C ）种不同的颜色。A.256 B.65536 C.16M D.4096 2、CRT 的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为 256，则刷新存储器的容量约为（B ）A.256M B.1M C.256KB D.32MB 3、CRT 的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为 256色，则刷新存储器每单元字长是（A ） A.1个字节 B.2个字节 C.256个字节 D.1024个字节4、若计算机屏幕上每个像素的灰度级为256，则刷新存储每个单元的宽度是。 5、显示汉字采用点阵字库，若每个汉字用16×16的点阵表示，7500个汉字的字库容量是 240KB 。 6、磁盘存储器的等待时间通常是磁盘旋转半周所用的时间。 7、某磁盘的转速为7200r/min ，传输速度为4MN/s ，控制 器开销为1ms ，要保证读或写一个512B 的扇区的平均时间为 11.3ms 。那么，该磁盘的平均寻道时间不超过（D ） A.3.9ms B.4.7ms C.5.5ms D.6.1ms 8、一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C ） A.7200×160KB/s B.7200KB/s

C.9600KB/s D.19200KB/s 9、某计算机系统中，假定硬盘以中断方式与处理机进行数据输入输出，以16位为传输单位，传输率为50KB/s ，每次传输的开销（包括中断）为100个CPU 时钟，处理器的主频为50MHz ，请问软盘数据传送时占处理器的时间比例是 10、设一个磁盘盘面共有200个磁道，盘面总存储容量60MB ，磁盘旋转一周的时间为25ms ，每磁道有8个扇区，各扇区之间有一间隙，磁头通过每个间隙需1.25ms 。则磁盘通道所需最大传输率是 11、下列有关程序中断I/O 方式的叙述中，错误的是（D ） A. 程序中断I/O 方式是CPU 和外设能够并行工作B. 中断I/O 方式下，外设和CPU 直接交换数据 C. 中断I/O 方式下，CPU 会有额外的开销用于断点、现 场的保护和回复等 D. 中断I/O 方式适用于像磁盘一类的高速设备12、指令执行结果出现异常而引起的中断是（B ） A.I/O 中断 B.程序性中断 C.机器校验中断 D.外中断 13、主存故障引起的中断是（C ） A.I/O 中断 B.程序性中断 C.机器校验中断 D.外中断 时切要进行出具高术资电源中资料 14、为了实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是（B ） A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器

操作系统第7章答案

操作系统第7章答案

第七章作业赵盈盈 2011210593 1、什么是“设备独立性”？引入这一概念有什么好处？ 答：设备独立性是指用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备是无关的，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。由系统实现从逻辑设备到物理设备（实际设备）的转换。 好处（蓝体字）：设计I/O软件的一个关键目标之一就是实现设备独立性，也就是说，除了直接与设备打交道的低层软件之外，其他部分的的软件并不依赖于硬件。 I/O软件独立于设备，就可以提高设备管理软件的设计效率，当输入输出设备更新时，没有必要重新编写全部设计设备管理的程序。在实际应用的一些操作系统中，只要安装相应的设备驱动程序，就可以很方便地安装好新的输入输出设备。如Windows中，系统可以自动为新安装的输入输出设备寻找和安装相应的设备驱动程序，从而实现输入输出设备的即插即用。 引入设备独立性，可使应用程序独立于物理设备。独立性可使用户程序独立于某一特定的物理设备。此时，进程只需用逻辑设备命名去请

求使用某类设备。当系统中有多台该设备时，系统可将其中的任一台设备分配给请求进程，而不必局限于某一指定设备。这样可以显著的提高资源的利用率和可适应性。 独立性还可以使用户程序独立于设备类型。例如在进行输入输出的时候，既可以利用显示终端进行输出，也可以利用打印机进行输出。有了这样的适应性，就看完一很方便的实现输出重定向。类似地可以实现输入重定向。 即：用户在申请使用设备时，只需要指定设备类型而无须指定具体的物理设备，系统根据当前的请求，及设备分配的情况，在相同类别设备中，选择一个空闲的设备，将其分配给一个申请进程。 统一性：对于不同的设备采用统一的操作方式，在用户程序中使用的是逻辑设备。 设备忙碌或者设备故障时，用户不必修改程序。 改善了系统可适应性和可扩展性。 方便用户。 2、进程的逻辑设备如何与一个物理设备

输入输出系统(考研试题)

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/s B.979Mbit/s C. 1958Mbit/s D. 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 ( )。

BIOS——基本输入输出系统

bios 目录[隐藏] 简介 历史 CMOS与BIOS的区别 BIOS作用详解 BIOS的设置 深入了解BIOS BIOS升级及失败后的解决方式 BIOS的分类 简介 历史 CMOS与BIOS的区别 BIOS作用详解 BIOS的设置 深入了解BIOS BIOS升级及失败后的解决方式 BIOS的分类 ∙主板BIOS版本的确定方法 ∙BIOS声音提示总汇 [编辑本段] 简介 BIOS是英文"B asic I nput O utput S ystem"的缩略语，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的，只有在开机时才可以进行设置。CMOS主要用于存储BIOS设置程序所设置的参数与数据，而BIOS设置程序主要对计算机的基本输入输出系统进行管理和设置，使系统运行在最好状态下，使用BIOS设置程序还可以排除系统故障或者诊断系统问题。有人认为既然BIOS是"程序"，那它就应该是属于软件，感觉就像自己常用的Word或Excel。但也有很多人不这么认为，因为它与一般的软件还是有一些区别，而且它与硬件的联系也是相当地紧密。形象地说,BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座"桥梁",负责解决硬件的即时要求。主板上的BIOS芯片或许是主板上唯一贴有标签的芯片，一般它是

一块32针的双列直插式的集成电路，上面印有"BIOS"字样。586以前的BIOS多为可重写EPROM 芯片，上面的标签起着保护BIOS内容的作用(紫外线照射会使EPROM内容丢失)，不能随便撕下。586以后的ROM BIOS多采用EEPROM(电可擦写只读ROM)，通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘，可以对EEPROM进行重写，方便地实现BIOS升级。计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。 BIOS芯片是主板上一块长方型或正方型芯片，BIOS中主要存放： 自诊断程序/（加电自检程序）：通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化； CMOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS RAM中； 系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入DOS系统； 主要I／O设备的驱动程序和中断服务/（基本外围设备的驱动程序）：由于BIOS直接和系统硬件资源打交道，因此总是针对某一类型的硬件系统，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的BIOS，随着硬件技术的发展，同一种BIOS也先后出现了不同的版本，新版本的BIOS 比起老版本来说，功能更强... [编辑本段] 历史 BIOS技术源于IBM PC/AT机器的流行以及第一台由康柏公司研制生产的“克隆”PC。在PC启动的过程中，BIOS担负着初始化硬件，检测硬件功能，以及引导操作系统的责任。在早期，BIOS 还提供一套运行时的服务程式给操作系统及应用程式使用。BIOS程式存放于一个断电后内容不会丢失的只读内存中；系统过电或被重置(reset) 时，处理器第一条指令的位址会被定位到BIOS 的内存中，让初始化程式开始执行。英特尔公司从2000年开始，发明了可扩展固件接口（Extensible F irmware Interface），用以规范BIOS的开发。而支持EFI规范的BIOS也被称为EFI BIOS。之后为了推广EFI，业界多家著名公司共同成立了统一可扩展固件接口论坛（UEFI Forum），英特尔公司将EFI 1.1规范贡献给业界，用以制订新的国际标准UEFI规范。目前UEFI规范的最新版本是2. 1b，而根据来自英特尔公司的预测，到2010年，全世界将有60%以上的个人电脑使用支持UEFI 规范的BIOS产品。 [1][2][3]BIOS的功能在我们计算机上使用的BIOS程序根据制造厂商的不同分为：AWARD BIOS 程序、AMI BIOS程序、PHOENIX BIOS程序以及其它的免跳线BIOS程序和品牌机特有的BIOS 程序，如IBM等等，当前AWARD已经被PHOENIX收购，所以最新的主板BIOS只有PHOENIX 和AMI两家提供商。因此在台式机主板方面，其虽然标有PHOENIX-AWARD，其实际还是PHOE NIX的BIOS的。Phoenix BIOS 多用于高档的586原装品牌机和笔记本电脑上，其画面简洁， 便于操作。从功能上看，BIOS分为三个部分： （一）自检及初始化 这部分负责启动电脑，具体有三个部分： 第一个部分是用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测，也叫做加电自检（Power On Self T est，简称POST），功能是检查电脑是否良好，通常完整的POST自检将包括对CPU，640K基本内存，1M以上的扩展内存，ROM，主板，CMOS存储器，串并口，显示卡，软硬盘子系统及键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障（致命性故障）则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。