免费智能真题库 > 历年试卷 > 嵌入式系统设计师 > 2009年下半年 嵌入式系统设计师 上午试卷 综合知识
  第38题      
  知识点:   设备管理基础   指令
  关键词:   外部设备   指令        章/节:   嵌入式操作系统基础知识       

 
在采用(38)对外部设备进行编址的情况下,不需要专门的I/O指令
 
 
  A.  统一编址法
 
  B.  单独编址法
 
  C.  虚拟编址法
 
  D.  统一编址法和单独编址法
 
 
 

 
  第48题    2014年下半年  
   61%
以下关于设备管理及虚设备技术的叙述中,不正确的是(48)。
  第53题    2012年下半年  
   44%
应用程序利用系统调用打开IO设备时,通常使用的设备标识是(53)。
  第56题    2011年下半年  
   69%
在PowerPC处理器中,内存地址与I/O地址统一编址,访问内存单元和I/O设备是靠(56)来区分的。
   知识点讲解    
   · 设备管理基础    · 指令
 
       设备管理基础
        设备适配器的功能是完成设备与主机之间的连接和通信。也就是说,输入/输出设备本身并不直接跟CPU打交道,而是通过它的设备控制器来跟CPU打交道。在每个设备控制器当中,都会有一些寄存器,用来与CPU进行通信,包括控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器等。通过往这些寄存器当中写入不同的值,操作系统就可以命令设备去执行发送数据、接收数据、打开、关闭等各种操作。另外,操作系统也可以通过读取某些寄存器的值,来了解这个设备的当前状态。
        那么CPU如何来访问设备控制器当中的这些寄存器呢?如果是访问普通的内存单元,那么很简单,只要指明这个内存单元的地址即可。但是现在要访问的是一些硬件寄存器,因此必须设计出相应的解决办法。主要有三种:I/O独立编址、内存映像编址和混合编址。
        (1)I/O独立编址。I/O独立编址的基本思路是:对于各种设备控制器当中的每一个寄存器,分配一个唯一的I/O端口编号,也叫I/O端口地址,然后用专门的I/O指令来对这些端口进行操作。这些端口地址所构成的地址空间是完全独立的,与内存的地址空间没有任何关系。采用这种独立编址的方法,其优点是:I/O设备不会去占用内存的地址空间,而且在编写程序的时候,很容易区分内存访问和I/O端口访问,因为对于不同的操作来说,它们的指令形式是不一样的。
        (2)内存映像编址。内存映像编址的基本思路是:把各种设备控制器当中的每一个寄存器都映射为一个内存单元,这些内存单元专门用于输入/输出操作,而不能作为普通的内存单元来使用,不能往里面存放一些与输入/输出无关的数据。不过,从操作的层面上来说,对这些内存单元的读写方式与平常的内存访问是完全相同的,没有任何区别。采用这种内存映像编址的方法,端口地址空间与内存地址空间是统一编址的,端口地址空间是内存地址空间的一部分。而且编程非常方便,无需专门的输入/输出指令。
        (3)混合编址。混合编址的基本思路就是把以上两种编址方法混合在一起。具体来说,对于设备控制器当中的寄存器,采用独立编址的方法,每一个寄存器都有一个独立的I/O端口地址;而对于设备的数据缓冲区,则采用内存映像编址的方法,把它们的地址统一到内存地址空间当中。
 
       指令
        指令是指挥计算机完成各种操作的基本命令。
        (1)指令格式。计算机的指令由操作码字段和操作数字段两部分组成。
        (2)指令长度。指令长度有固定长度的和可变长度的两种。有些RISC的指令是固定长度的,但目前多数计算机系统的指令是可变长度的。指令长度通常取8的倍数。
        (3)指令种类。指令有数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令等类型。
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第38题    在手机中做本题