計算機組成原理復習資料

1、計算機組成原理復習資料計算機組成原理復習資料1.何謂中斷方式？它主要應用在什么場合？請舉二例。答：A、中斷方式指：CPU在接到隨機產生的中斷請求信號后，暫停原程序，轉去執(zhí)行相應的中斷處理程序，以處理該隨機事件，處理完畢后返回并繼續(xù)執(zhí)行原程序；B、主要應用于處理復雜隨機事件、控制中低速IO；C、例：打印機控制，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。選取接口中有關寄存器，也就是選擇了IO設備；B、

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

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

4、程包括確定產生中斷的原因、對多個同時進行的中斷裁決等，而在一般的子程序調用時沒有這種操作；6.簡述多重中斷系統(tǒng)中CPU響應中斷的步驟。答：(1)、關中斷。暫時禁止所有中斷；(2)、保護現(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，從而確定中斷服務程序的地址；(4)、開中斷，設置cpu優(yōu)先級為當前中斷優(yōu)先級，允許響應外部中斷。(5)、執(zhí)行中斷服務程序。完成中斷請求的操縱；(6)關閉中斷，暫時禁止所有中斷；(7)恢復現(xiàn)場

5、保護，包括pc的值(8)、開中斷，繼續(xù)執(zhí)行源程序；7.在DMA方式預處理（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、測試設備狀態(tài)，預置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、設備尋址信息，啟動讀寫。8.基本的DMA控制器的主要部件有哪些答：邏輯結構包括時序和控制邏輯；內部計數(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方式實現(xiàn)傳送，大致可分為哪幾個階段？答：（1）DMA傳送前的預置階段（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，占用一個存取周期。向量地址：中斷方式中由硬件產生向量地址，即中斷入口地址。11.什么是DMA方式？DMA的主要優(yōu)點及適用場合？答：DMA直接訪問存儲器，一種高速輸入輸出的方法，能直接訪問內存，可

7、以減少cpu的IO的負擔；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、按時序控制方式分為：同步總線（含同步擴展總線），異步總線；C、按功能分為：系統(tǒng)總線，CPU內部總線、各種局部總線。13.總線：一組可由多個部件分時共享的信息傳輸線。14.簡要說明集中式仲裁的三種方式。答：鏈式查詢方式：容易擴充設備，但對詢問鏈的電路故障很敏感，且查詢鏈中的優(yōu)先權

8、是固定的。計數(shù)器定時查詢方式：計數(shù)可以從0開始，也可以從中止點開始，這樣很方便靈活的改變了優(yōu)先次序。獨立請求方式：最大的優(yōu)點是響應時間快，而且對優(yōu)先次序的控制相當靈活，如可以預先固定，也可以用程序來改變，還可以用屏蔽的方法改變。15.何謂存儲總線？何謂IO總線？各有何特點？答：（1）存儲總線是連接CPU和主存儲器之間的專用總線，速度高。（2）IO總線是連接主機（CPU、M）與IO設備之間的總線，可擴展性好。16.什么是串行總線什么是并行

9、總線試比較它們的應用場合。答：采用一條數(shù)據(jù)線進行傳輸?shù)姆Q為串行總線；并行總線采用多條線路進行傳輸數(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間。一個總線周期由幾個時鐘周期組成。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部位上，稱為：分布式總線控制按總線上兩種部件通訊時采用的同步方式

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：鏈式查詢，計數(shù)器定時查詢，獨立請求方式。其中，獨立請求方式響應時間最快，鏈式查詢方式對電路故障最敏感高速cache一般采用：隨機存取方式靜態(tài)SRAM的存儲原理：信息不再變化存儲周期：存儲器進行連續(xù)讀或寫操作所允許的最短時間間隔。主存，緩存，輔存組成三級存儲系統(tǒng)，分級目的是：解決存儲器的容量，速度，價位三者之間的矛盾。半導體靜態(tài)RAM靠觸發(fā)器原理存儲信息，半導體動態(tài)RAM靠電容

11、充放電原理存儲信息，信息動態(tài)半導體存儲器的刷新分：集中刷新和分散刷新，之所以刷新是因為電容上的電荷一般只能維持一定時間。主機與設備傳送數(shù)據(jù)時采用：程序查詢方式，主機與設備是串行工作的。中斷向量地址：中斷服務程序入口地址的地址。IO與主機交換信息的方式中，中斷方式的特點：CPU設備并行工作，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備交換信息。IO和CPU的聯(lián)絡方式可分為立即響

12、應方式，異步應答信號聯(lián)絡，同步時標聯(lián)絡。主機與設備交換信息中，程序查詢方式中主機與設備是串行的，程序中斷方式和DMA方式主機與設備是并行的。且DMA方式主程序與信息傳送是并行的。CPU管理主機與外圍設備之間信息交換方式有：IO編址方式，設備尋址傳送方式，聯(lián)絡方式。DMA方式中，CPU與DMA控制器通常采用三種方法來分時使用內存，它們是：停止CPU訪問，周期挪用，DMA與CPU交替訪問。.通?？刂破鞯脑O計可分為：組合邏輯設計和微程序設計兩

13、大類，相對應的控制器結構：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完成一條指令的時間，它包括若干個機器周期。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)行這條指令的時間。同步控制：由統(tǒng)一的時序信號控制的方式。異步控制：常用于CPU控制中。指令周期大于機器周期。中斷標志觸發(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