計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)資料

1、計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)資料計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)資料1.何謂中斷方式？它主要應(yīng)用在什么場合？請舉二例。答：A、中斷方式指：CPU在接到隨機(jī)產(chǎn)生的中斷請求信號后，暫停原程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，以處理該隨機(jī)事件，處理完畢后返回并繼續(xù)執(zhí)行原程序；B、主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速IO；C、例：打印機(jī)控制，故障處理。2.中斷接口一般包含哪些基本組成？簡要說明它們的作用。答：A、地址譯碼。選取接口中有關(guān)寄存器，也就是選擇了IO設(shè)備；B、

2、命令字狀態(tài)字寄存器。供CPU輸出控制命令，調(diào)回接口與設(shè)備的狀態(tài)信息；C、數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實(shí)現(xiàn)速度匹配；D、控制邏輯。如中斷控制邏輯、與設(shè)備特性相關(guān)的控制邏輯等。3.簡述中斷隱指令及其功能；答：中斷隱指令是在機(jī)器指令系統(tǒng)中沒有的指令，它是CPU在中斷周期內(nèi)由硬件自動(dòng)完成的一條指令，其功能包括保護(hù)程序斷點(diǎn)、尋找中斷服務(wù)程序的入口地址、關(guān)中斷等功能。4.什么是中斷嵌套？答：多級中斷系統(tǒng)中，cpu在處理一個(gè)中斷的過程中又去響應(yīng)另一個(gè)中斷

3、請求；5.中斷的過程與子程序調(diào)用的區(qū)別是什么？答（1）、中斷的過程與中斷時(shí)cpu正在運(yùn)行的程序是相互獨(dú)立的，它們之間沒有確定的關(guān)系。子程序調(diào)用是轉(zhuǎn)入的子程序與正在執(zhí)行的程序是同一個(gè)程序。（2）中斷一般是由硬件信號產(chǎn)生的，軟中斷除外，子程序調(diào)用是轉(zhuǎn)移指令引起的。（3）中斷服務(wù)程序的地址是由硬件決定的，子程序調(diào)用是轉(zhuǎn)移指令在地址碼中指定子程序的地址；（4）中斷過程要存儲(chǔ)所有的狀態(tài)信息，子程序調(diào)用時(shí)可以只保存pc的值；（5）中斷程序的調(diào)用的過

4、程包括確定產(chǎn)生中斷的原因、對多個(gè)同時(shí)進(jìn)行的中斷裁決等，而在一般的子程序調(diào)用時(shí)沒有這種操作；6.簡述多重中斷系統(tǒng)中CPU響應(yīng)中斷的步驟。答：(1)、關(guān)中斷。暫時(shí)禁止所有中斷；(2)、保護(hù)現(xiàn)場信息，包括保存pc的值；(3)、判別中斷條件根據(jù)中斷優(yōu)先條件，從而確定中斷服務(wù)程序的地址；(4)、開中斷，設(shè)置cpu優(yōu)先級為當(dāng)前中斷優(yōu)先級，允許響應(yīng)外部中斷。(5)、執(zhí)行中斷服務(wù)程序。完成中斷請求的操縱；(6)關(guān)閉中斷，暫時(shí)禁止所有中斷；(7)恢復(fù)現(xiàn)場

5、保護(hù)，包括pc的值(8)、開中斷，繼續(xù)執(zhí)行源程序；7.在DMA方式預(yù)處理（初始化）階段，CPU通過程序送出哪些信息？答：向DMA控制器及IO接口（分離模式或集成模式均可）分別送出如下信息：A、測試設(shè)備狀態(tài)，預(yù)置DMA控制器工作方式；B、主存緩沖區(qū)首址，交換量，傳送方向；C、設(shè)備尋址信息，啟動(dòng)讀寫。8.基本的DMA控制器的主要部件有哪些答：邏輯結(jié)構(gòu)包括時(shí)序和控制邏輯；內(nèi)部計(jì)數(shù)器、寄存器組、程序命令控制邏輯；優(yōu)先級編碼邏輯；地址、數(shù)據(jù)緩沖器

6、組等部分。9.以DMA方式實(shí)現(xiàn)傳送，大致可分為哪幾個(gè)階段？答：（1）DMA傳送前的預(yù)置階段（DMA初始化）（2）數(shù)據(jù)傳送階段（DMA傳送）（3）傳送后的結(jié)束處理10.周期挪用和向量地址；答：周期挪用：DMA方式中由DMA接口向CPU申請占用總線，占用一個(gè)存取周期。向量地址：中斷方式中由硬件產(chǎn)生向量地址，即中斷入口地址。11.什么是DMA方式？DMA的主要優(yōu)點(diǎn)及適用場合？答：DMA直接訪問存儲(chǔ)器，一種高速輸入輸出的方法，能直接訪問內(nèi)存，可

7、以減少cpu的IO的負(fù)擔(dān)；適合大批量得數(shù)據(jù)傳輸；12.總線的分類方法主要有哪幾種？請分別按這幾種法說明總線的分類。答:A、按傳送格式分為：串行總線、并行總線；B、按時(shí)序控制方式分為：同步總線（含同步擴(kuò)展總線），異步總線；C、按功能分為：系統(tǒng)總線，CPU內(nèi)部總線、各種局部總線。13.總線：一組可由多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳輸線。14.簡要說明集中式仲裁的三種方式。答：鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑喝菀讛U(kuò)充設(shè)備，但對詢問鏈的電路故障很敏感，且查詢鏈中的優(yōu)先權(quán)

8、是固定的。計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式：計(jì)數(shù)可以從0開始，也可以從中止點(diǎn)開始，這樣很方便靈活的改變了優(yōu)先次序。獨(dú)立請求方式：最大的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間快，而且對優(yōu)先次序的控制相當(dāng)靈活，如可以預(yù)先固定，也可以用程序來改變，還可以用屏蔽的方法改變。15.何謂存儲(chǔ)總線？何謂IO總線？各有何特點(diǎn)？答：（1）存儲(chǔ)總線是連接CPU和主存儲(chǔ)器之間的專用總線，速度高。（2）IO總線是連接主機(jī)（CPU、M）與IO設(shè)備之間的總線，可擴(kuò)展性好。16.什么是串行總線什么是并行

9、總線試比較它們的應(yīng)用場合。答：采用一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸?shù)姆Q為串行總線；并行總線采用多條線路進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)；串行總線使用于較長的距離傳輸；并行總線適用于距離較短的高速傳輸；17.什么是總線周期？答：總線周期通常指的是BIU完成一次訪問MEM或IO端口操作所需要的時(shí)間。一個(gè)總線周期由幾個(gè)時(shí)鐘周期組成。填空填空總線控制邏輯基本集中在一起的稱為：集中式總線控制總線控制邏輯分布在總線各個(gè)部位上，稱為：分布式總線控制按總線上兩種部件通訊時(shí)采用的同步方式

10、不同，總線控制可分為：同步通信，異步通信集中式總線控制可分為：鏈?zhǔn)讲樵?，?jì)數(shù)器定時(shí)查詢，獨(dú)立請求方式。其中，獨(dú)立請求方式響應(yīng)時(shí)間最快，鏈?zhǔn)讲樵兎绞綄﹄娐饭收献蠲舾懈咚賑ache一般采用：隨機(jī)存取方式靜態(tài)SRAM的存儲(chǔ)原理：信息不再變化存儲(chǔ)周期：存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短時(shí)間間隔。主存，緩存，輔存組成三級存儲(chǔ)系統(tǒng)，分級目的是：解決存儲(chǔ)器的容量，速度，價(jià)位三者之間的矛盾。半導(dǎo)體靜態(tài)RAM靠觸發(fā)器原理存儲(chǔ)信息，半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)RAM靠電容

11、充放電原理存儲(chǔ)信息，信息動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的刷新分：集中刷新和分散刷新，之所以刷新是因?yàn)殡娙萆系碾姾梢话阒荒芫S持一定時(shí)間。主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)采用：程序查詢方式，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。中斷向量地址：中斷服務(wù)程序入口地址的地址。IO與主機(jī)交換信息的方式中，中斷方式的特點(diǎn)：CPU設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作IO的編址方式分不統(tǒng)一編址和統(tǒng)一編址，前者需要專用的IO指令，后者可通過訪存指令和設(shè)備交換信息。IO和CPU的聯(lián)絡(luò)方式可分為立即響

12、應(yīng)方式，異步應(yīng)答信號聯(lián)絡(luò)，同步時(shí)標(biāo)聯(lián)絡(luò)。主機(jī)與設(shè)備交換信息中，程序查詢方式中主機(jī)與設(shè)備是串行的，程序中斷方式和DMA方式主機(jī)與設(shè)備是并行的。且DMA方式主程序與信息傳送是并行的。CPU管理主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息交換方式有：IO編址方式，設(shè)備尋址傳送方式，聯(lián)絡(luò)方式。DMA方式中，CPU與DMA控制器通常采用三種方法來分時(shí)使用內(nèi)存，它們是：停止CPU訪問，周期挪用，DMA與CPU交替訪問。.通常控制器的設(shè)計(jì)可分為：組合邏輯設(shè)計(jì)和微程序設(shè)計(jì)兩

13、大類，相對應(yīng)的控制器結(jié)構(gòu)：組合邏輯式和微程序式，前者采用的拉壓器件是CU后者為控存。指令周期是CPU完成一條指令的時(shí)間，它包括若干個(gè)機(jī)器周期。向量中斷：由硬件形成向量地址，在由向量地址找到中斷服務(wù)器程序的入口地址。指令中期：是CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間。同步控制：由統(tǒng)一的時(shí)序信號控制的方式。異步控制：常用于CPU控制中。指令周期大于機(jī)器周期。中斷標(biāo)志觸發(fā)器：用于向CPU發(fā)出中斷請求。隱指令：指系統(tǒng)中沒有的指令。允許中