Hệ thống ngắt cứng trong máy vi tính 

Câu hỏi yêu cầu xác định hai phương pháp thuộc cùng một nhóm các phương pháp vào/ra dữ liệu. Các phương pháp vào/ra dữ liệu chính bao gồm:

1. Vào/ra theo định trình (Programmed I/O): CPU trực tiếp điều khiển việc truyền dữ liệu giữa bộ nhớ và thiết bị ngoại vi. CPU phải chờ đợi cho đến khi thiết bị sẵn sàng.
2. Vào/ra theo ngắt cứng (Interrupt-driven I/O): Thiết bị ngoại vi báo cho CPU biết khi nó sẵn sàng truyền dữ liệu thông qua một tín hiệu ngắt. CPU sẽ tạm dừng công việc hiện tại để phục vụ ngắt.
3. Vào/ra trực tiếp bộ nhớ (DMA - Direct Memory Access): Cho phép thiết bị ngoại vi truyền dữ liệu trực tiếp đến hoặc từ bộ nhớ mà không cần sự can thiệp của CPU sau khi được thiết lập. CPU chỉ tham gia vào giai đoạn khởi tạo và kết thúc.
4. Vào/ra có thăm dò (Polling): CPU liên tục kiểm tra trạng thái của thiết bị ngoại vi để xem nó đã sẵn sàng để truyền dữ liệu hay chưa. CPU tiêu tốn nhiều thời gian vào việc kiểm tra này.

Dựa trên phân loại này:

* Vào/ra theo định trình và vào/ra theo ngắt cứng đều yêu cầu CPU can thiệp trực tiếp vào quá trình truyền dữ liệu, mặc dù cách thức can thiệp khác nhau.
* Vào/ra có thăm dò và vào/ra theo kiểu DMA thuộc hai nhóm khác nhau: một bên CPU liên tục kiểm tra, một bên DMA tự thực hiện.
* Vào/ra theo ngắt cứng và vào/ra theo kiểu DMA thuộc hai nhóm khác nhau: một bên CPU phản ứng với ngắt, một bên DMA tự thực hiện.
* Vào/ra theo kiểu DMA và vào/ra theo định trình thuộc hai nhóm khác nhau: một bên DMA tự thực hiện, một bên CPU trực tiếp điều khiển.

Vậy, phương án A là phù hợp nhất vì cả hai phương pháp đều liên quan đến sự can thiệp trực tiếp của CPU, mặc dù theo cách khác nhau.

Khi thực hiện vào/ra dữ liệu theo kiểu DMA (Direct Memory Access), thiết bị vào/ra sẽ liên lạc với DMAC (Direct Memory Access Controller) thông qua hai tín hiệu chính: DRQ (DMA Request) và DACK (DMA Acknowledge).

* DRQ (DMA Request): Thiết bị vào/ra sử dụng tín hiệu DRQ để yêu cầu DMAC cấp quyền truy cập trực tiếp vào bộ nhớ.
* DACK (DMA Acknowledge): DMAC sử dụng tín hiệu DACK để báo cho thiết bị vào/ra biết rằng yêu cầu DMA đã được chấp nhận và thiết bị có thể bắt đầu truyền dữ liệu trực tiếp đến hoặc từ bộ nhớ.

Do đó, đáp án chính xác là D. DRQ và DACK.

Để cấm một ngắt cụ thể trong hệ thống ngắt cứng sử dụng PIC 8259, ta cần sử dụng thanh ghi mặt nạ ngắt (Interrupt Mask Register - IMR). Mỗi bit trong thanh ghi này tương ứng với một đường ngắt IRQ. Khi một bit được đặt lên 1, đường ngắt tương ứng sẽ bị cấm (masked), tức là các yêu cầu ngắt trên đường này sẽ bị bỏ qua. Trong trường hợp này, để cấm IRQ4, ta cần đặt bit D4 của thanh ghi mặt nạ ngắt bằng 1.

Ngắt mềm là ngắt do một lệnh ngắt được chèn vào chương trình gây ra. Khi CPU thực thi lệnh ngắt này, nó sẽ tạm dừng thực thi chương trình hiện tại và chuyển sang thực thi một trình xử lý ngắt (interrupt handler) tương ứng. Do đó, đáp án C là đúng.

Kiểu DMA ăn trộm chu kỳ (Cycle Stealing DMA) là một phương pháp mà DMAC (Direct Memory Access Controller) tạm thời chiếm quyền điều khiển bus từ CPU để thực hiện việc truyền dữ liệu trực tiếp giữa bộ nhớ và thiết bị ngoại vi. Trong quá trình này, CPU sẽ bị tạm dừng hoạt động trong một số chu kỳ để DMAC có thể sử dụng bus.

Phân tích các đáp án:
* A. DMAC chỉ sử dụng một số chu kỳ nào đó của bus: Phát biểu này đúng. DMA "ăn trộm" một số chu kỳ bus từ CPU.
* B. BXL không sử dụng bus hoàn toàn: Phát biểu này đúng. CPU sẽ tạm dừng sử dụng bus khi DMAC hoạt động.
* C. DMAC sử dụng bus hoàn toàn: Phát biểu này sai. DMAC chỉ sử dụng bus trong một số chu kỳ nhất định, không phải hoàn toàn liên tục. CPU vẫn cần bus để thực hiện các hoạt động khác.
* D. Dữ liệu không được truyền một cách liên tục: Phát biểu này đúng. Vì DMAC chỉ chiếm bus trong một số chu kỳ nhất định nên việc truyền dữ liệu không diễn ra liên tục mà bị gián đoạn bởi các hoạt động khác của CPU.

Vậy, đáp án sai là C.