2026年10月押题密卷 · 选择题
嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是 。在中断时,CPU 断点信息一般保存到中。请选择第22空应填写的选项( )。
在 一般的操作系统中,输入/输出方式主要有以下几种。 (1)程序控制方式: CPU 直接利用I/0 指令编程,实现数据的I/0。CPU 发 出I/0 命令,命令中包 含了外设的地址信息和所要执行的操作,相应的I/0 系统执行该命令并设置状态寄存器; CPU 不 停 地 (定期地)查询I/0 系统以确定该操作是否完成。由程序主动查询外设,完成主机与外设间的数据传送, 方法简单,硬件开销小。 (2)程序中断方式:CPU利用中断方式完成数据的I/0, 当I/0 系统与外设交换数据时,CPU无 需等待也不必去查询I/O 的状态,当I/0 系统完成了数据传输后则以中断信号通知CPU。 然后CPU 保 存正在执行程序的现场,转入I/0 中断服务程序完成与I/0 系统的数据交换。再然后返回原主程序继 续执行。与程序控制方式相比,中断方式因为CPU 无需等待而提高了效率。在系统中具有多个中断源 的情况下,常用的处理方法有:多中断信号线法、中断软件查询法、雏菊链法、总线仲裁法和中断向 量表法。 (3)DMA方式:使用DMA控制器(DMAC)来控制和管理数据传输。DMAC和CPU共享系统总线,并 且具有独立访问存储器的能力。在进行DMA时 ,CPU放弃对系统总线的控制而由DMAC控制总线;由 DMAC提供存储器地址及必须的读/写控制信号,实现外设与存储器之间进行数据交换。DMAC获取总 线方式主要有三种,分别是暂停方式、周期窃取(挪用)方式和共享方式。 (4)通道:通道是一种通过执行通道程序管理I/0 操作的控制器,它使主机与I/0 操作之间达到 更高的并行程度。在具有通道处理机的系统中,当用户进程请求启动外设时,由操作系统根据I/0 要 求构造通道程序和通道状态字,将通道程序保存在主存中,并将通道程序的首地址放到通道地址字中, 然后执行“启动I/O”指令。按照所采取的传送方式,可将通道分为字节多路通道、选择通道和数组多 路通道三种。 (5)输入/输出处理机(IOP): 也称为外围处理机(PPU), 它是一个专用处理机,也可以是一个 通用的处理机,具有丰富的指令系统和完善的中断系统。专用于大型、高效的计算机系统处理外围设 备的I/0, 并利用共享存储器或其他共享手段与主机交换信息。从而使大型、高效的计算机系统更加 高效地工作。与通道相比,IOP具有比较丰富的指令系统,结构接近于一般的处理机,有自己的局部 存储器。 嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是能对突发事件做出快速响应。在中断 时 ,CPU断点信启、一般保存到栈中。