1．簡(jiǎn)述主存與CACHE之間的映象方式。

【答案】主存與CACHE之間的映象方式有直接映象、全相聯(lián)印象、組相聯(lián)印象三種。直接映象是指主存儲(chǔ)器中的每個(gè)塊只能夠映象到CACHE中唯一一個(gè)指定塊的地址映象方式。全相聯(lián)映象是指每個(gè)主存塊都能夠映象到任一CACHE塊的地址映象方式。組相聯(lián)印象是直接映象和全相聯(lián)映象兩種方式的結(jié)合，它將存儲(chǔ)空間分成若干組，在組間采用直接映象方式，而在組內(nèi)采用全相聯(lián)印象方式。

2．簡(jiǎn)述存儲(chǔ)器間接尋址方式的含義，說(shuō)明其尋址過(guò)程。

【答案】含義：操作數(shù)的地址在主存儲(chǔ)器中，其存儲(chǔ)器地址在指令中給出。

尋址過(guò)程：從指令中取出存儲(chǔ)器地址，根據(jù)這個(gè)地址從存儲(chǔ)器中讀出操作數(shù)的地址，再根據(jù)這個(gè)操作數(shù)的地址訪(fǎng)問(wèn)主存，讀出操作數(shù)。

3．微程序控制器主要由哪幾部分構(gòu)成?它是如何產(chǎn)生控制信號(hào)的?

【答案】微程序控制器主要由控制存儲(chǔ)器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址轉(zhuǎn)移邏輯等構(gòu)成。 操作控制信號(hào)的產(chǎn)生：事先把操作控制信號(hào)以代碼形式構(gòu)成微指令，然后存放到控制存儲(chǔ)器中，取出微指令時(shí)，其代碼直接或譯碼產(chǎn)生操作控制信號(hào)。

4．簡(jiǎn)述提高總線(xiàn)速度的措施。

【答案】從物理層次：1增加總線(xiàn)寬度；2增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度；3縮短總線(xiàn)長(zhǎng)度；4降低信號(hào)電平；5采用差分信號(hào)；6采用多條總線(xiàn)。從邏輯層次：1簡(jiǎn)化總線(xiàn)傳輸協(xié)議；2采用總線(xiàn)復(fù)用技術(shù)；3采用消息傳輸協(xié)議。

5．簡(jiǎn)述中斷方式的接口控制器功能。

【答案】中斷方式的接口控制器功能：①能向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；②能發(fā)出識(shí)別代碼提供引導(dǎo)CPU在響應(yīng)中斷請(qǐng)求后轉(zhuǎn)入相應(yīng)服務(wù)程序的地址； ③CPU要能夠?qū)χ袛嗾?qǐng)求進(jìn)行允許或禁止的控制；④能使中斷請(qǐng)求參加優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。

6．CPU與DMA訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存沖突的裁決的方法有哪些？

【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存儲(chǔ)器空閑時(shí)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器；③CPU與DMA交替訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。 08真題1.高速緩存Cache用來(lái)存放什么內(nèi)容?設(shè)置它的主要目的是什么? (3分)

參考答案：Cache中存放當(dāng)前活躍的程序和數(shù)據(jù)，作為主存活躍區(qū)的副本。(2分) 設(shè)置它的主要目的是解決CPU與主存之間的速度匹配。（2分）

2.什么是堆棧?說(shuō)明堆棧指針SP的作用。 (3分)

參考答案：堆棧是一種按先進(jìn)后出（或說(shuō)成是后進(jìn)先出）順序進(jìn)行存取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或存儲(chǔ)區(qū)域。常在主存中劃一小塊連續(xù)單元區(qū)作為堆棧。(3分) 堆棧指針SP是用來(lái)保存最后進(jìn)入堆棧的位置（棧頂）的寄存器。(1分)

3.簡(jiǎn)述微程序控制方式的基本思想。它有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)? (3分)

參考答案：（P132-134）微程序控制的基本思想可歸納為：

（1）將微操作命令以微碼形式編成微指令，并事先固化在控制存儲(chǔ)器（ROM）中。(1分)

（2）將一條機(jī)器指令的操作分解為若干微操作序列，用一段微程序?qū)?yīng)地解釋執(zhí)行，微程序中每條微指令所包含的微命令控制實(shí)現(xiàn)一步操作。(1分)

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)規(guī)整，有利于設(shè)計(jì)自動(dòng)化；易于修改與擴(kuò)展，靈活性、通用性強(qiáng)；適于作系列機(jī)的控制器，性能價(jià)格比較高；可靠性較高，易于診斷與維護(hù)。(1分)

缺點(diǎn)：速度相對(duì)較慢。（1分）

4.什么是中斷?請(qǐng)說(shuō)明它的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。 (3分)

參考答案：中斷是指在計(jì)算機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，CPU接到更緊迫的服務(wù)請(qǐng)求而暫停執(zhí)行現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，以處理某些隨機(jī)事態(tài)；并在處理完畢后自動(dòng)恢復(fù)原程序的執(zhí)行。(2分) 主要特點(diǎn)是具有隨機(jī)性，通過(guò)執(zhí)行程序來(lái)處理隨機(jī)事件。(1分) 它適用于中低速I(mǎi)/O操作的管理，以及處理隨機(jī)發(fā)生的復(fù)雜事件。(1分)

5.什么是串行總線(xiàn)?什么是并行總線(xiàn)?試比較它們的應(yīng)用場(chǎng)合。 (3分)

參考答案：串行總線(xiàn)采用一條數(shù)據(jù)線(xiàn)；并行總線(xiàn)采用多條線(xiàn)路并行地傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。(2分) 串行總線(xiàn)一般用于較長(zhǎng)距離的較低速率的數(shù)據(jù)傳輸；并行總線(xiàn)一般用于較短距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。(2分)

07真題1.半導(dǎo)體隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器芯片主要有哪兩種類(lèi)型？ (5分)

參考答案：主要有靜態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM）芯片和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（DRAM）芯片。

2.簡(jiǎn)述CISC和RISC的含義。 (5分)

參考答案：CISC：復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，其指令條數(shù)較多，指令功能和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，進(jìn)而機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2分） RISC：精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，其指令條數(shù)較少，指令結(jié)構(gòu)和功能簡(jiǎn)單，進(jìn)而機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了機(jī)器的 性能價(jià)格比。

（3分）

3.微指令執(zhí)行周期與指令執(zhí)行周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么？ (5分)

參考答案：（1）一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一段微程序；（1.5分）（2）指令從主存中讀取，微指令從控制存儲(chǔ)器中讀??；（2分）（3）每個(gè)機(jī)器周期對(duì)應(yīng)一個(gè)微指令周期。（1.5分）

5.何謂I/O接口？外圍設(shè)備編址有哪兩大類(lèi)方法？ (5分)

參考答案：I/O接口是主機(jī)與外設(shè)之間的交接界面；（3分）外設(shè)編址有統(tǒng)一編址法和單獨(dú)編址法。（2分）

6.簡(jiǎn)述在程序查詢(xún) 輸入輸出方式下，計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入操作的過(guò)程。 (5分)

參考答案：過(guò)程是：（1）CPU啟動(dòng)外設(shè)，命令外設(shè)進(jìn)行讀操作；（1.5分）（2）CPU讀取外設(shè)的狀態(tài)，等待輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送準(zhǔn)備就緒；（1.5分）（3）CPU從數(shù)據(jù)總線(xiàn)輸入數(shù)據(jù)，放在內(nèi)部的寄存器中。（2分）

第五章1．在CPU中，哪些寄存器屬于控制用的指令部件？它們各起什么作用？（5分）

【答案】：（1）程序計(jì)數(shù)器PC，提供取指地址，從而控制程序執(zhí)行順序。

（2）指令寄存器IR，存放現(xiàn)行指令，作為產(chǎn)生各種微操作命令的基本邏輯依據(jù)。

（3）程序狀態(tài)寄存器PS，記錄程序運(yùn)行結(jié)果的某些特征標(biāo)志，或用來(lái)設(shè)置程序運(yùn)行方式與優(yōu)先級(jí)，參與形成某些微操作命令。

2．硬連線(xiàn)控制器如何產(chǎn)生微命令？產(chǎn)生微命令的主要條件是哪些？

【答案】：硬連線(xiàn)控制器依靠組合邏輯電路產(chǎn)生命令；（1分）

組合邏輯電路的輸入是產(chǎn)生微命令的條件，主要有：① 指令代碼；② 時(shí)序信號(hào)；③ 程序狀態(tài)信息與標(biāo)志位；④ 外部請(qǐng)求信號(hào)。（4分）

3．微程序控制器怎么產(chǎn)生操作控制信號(hào)，這種控制器有何優(yōu)缺點(diǎn)？

【答案】：操作控制信號(hào)的產(chǎn)生：事先把操作控制信號(hào)以代碼形式構(gòu)成微指令，然后存放到控制存儲(chǔ)器中，取出微指令時(shí)，其代碼直接或譯碼產(chǎn)生操作控制信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：規(guī)整、易于修改和擴(kuò)展。

缺點(diǎn)：速度較慢。

4．當(dāng)讀取并執(zhí)行一條指令時(shí)，控制器的主要功能是什么？

【答案】：① 從主存取指令，并計(jì)算下一條指令在主存中的地址；

② 對(duì)指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)；

③ 控制指令執(zhí)行的步驟和數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。

5．與硬連線(xiàn)控制器相比，微程序控制器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

【答案】：與硬連線(xiàn)控制器相比，微程序控制器的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)規(guī)整、易于修改和擴(kuò)展。缺點(diǎn)是比硬連線(xiàn)控制器速度慢。

6．硬連線(xiàn)控制器主要由哪幾部分構(gòu)成？它是如何產(chǎn)生控制信號(hào)的？

【答案】：硬連線(xiàn)控制器主要由時(shí)鐘源、環(huán)形脈沖發(fā)生器、控制信號(hào)編碼器電路和指令譯碼器電路構(gòu)成。硬連線(xiàn)控制器采用組合邏輯與時(shí)鐘信號(hào)結(jié)合的方式產(chǎn)生控制信號(hào)。

第六章（2000年）1．何謂存儲(chǔ)總線(xiàn)？何謂I/O總線(xiàn)？各有何特點(diǎn)？（4分）

【答案】：存儲(chǔ)總線(xiàn)是連接CPU和主存儲(chǔ)器之間的專(zhuān)用總線(xiàn)，速度高。

1/O總線(xiàn)是連接主機(jī)（CPU）與1/O設(shè)備之間的總線(xiàn)，可擴(kuò)展性好。

2．總線(xiàn)的分類(lèi)方法主要有哪幾種？請(qǐng)分別按這幾種法說(shuō)明總線(xiàn)的分類(lèi)。

【答案】：① 按傳送格式分為：串行總線(xiàn)、并行總線(xiàn)；② 按時(shí)序控制方式分為：同步總線(xiàn)（含同步擴(kuò)展總線(xiàn)）、異步總線(xiàn)；③ 按功能分為：系統(tǒng)總線(xiàn)、CPU內(nèi)部總線(xiàn)、各種局部總線(xiàn)。

3．何謂串行傳輸，有何優(yōu)缺點(diǎn)?適用什么場(chǎng)合？

【答案】：串行傳輸是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線(xiàn)路上按位進(jìn)行。

優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)路成本低。

缺點(diǎn)：傳送速度慢。

適用場(chǎng)合：主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。

4．總線(xiàn)的同步通信方式與異步通信方式有什么區(qū)別？各適用于哪些場(chǎng)合？

【答案】：同步通信方式中：數(shù)據(jù)傳送操作由統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)同步定時(shí)控制，有嚴(yán)格的時(shí)鐘周期劃分，總線(xiàn)操作有固定的時(shí)序，設(shè)備之間沒(méi)有應(yīng)答信號(hào)。適合各設(shè)備速度固定且一致（或差異不大）的場(chǎng)合。

異步通信方式中：數(shù)據(jù)傳送操作所需時(shí)間視需要而定，總線(xiàn)操作周期時(shí)間不固定，沒(méi)有時(shí)鐘周期劃分，設(shè)備之間采用握手信號(hào)的應(yīng)答方式。適合：各設(shè)備速度差異較大的場(chǎng)合。

5．串行總線(xiàn)和并行總線(xiàn)有何區(qū)別? 各適用于什么場(chǎng)合？

【答案】：串行總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸是在一條線(xiàn)路上按位進(jìn)行。線(xiàn)路成本低，傳送速度慢。 適用場(chǎng)合：主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。

并行總線(xiàn)的每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線(xiàn)，所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。線(xiàn)路成本高，傳送速度快。適用場(chǎng)合：短距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。

6．系統(tǒng)總線(xiàn)接口有哪幾項(xiàng)基本功能？

【答案】：① 控制：傳遞總線(xiàn)上的控制信息，主設(shè)備會(huì)通過(guò)總線(xiàn)接口向從設(shè)備發(fā)出控制信息。② 數(shù)據(jù)緩存：在總線(xiàn)傳遞信息時(shí)，在總線(xiàn)接口中臨時(shí)存放數(shù)據(jù)。③ 狀態(tài)設(shè)置通過(guò)總線(xiàn)和轉(zhuǎn)換從設(shè)備的工作信息，便于主設(shè)備了解從設(shè)備的信息。④ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：某些總線(xiàn)接口需要對(duì)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。⑤ 整理：對(duì)接口本身進(jìn)行調(diào)整。⑥ 程序中斷。

7．什么是總線(xiàn)裁決？總線(xiàn)裁決有哪幾種方式？

【答案】：總線(xiàn)裁決就是決定總線(xiàn)由哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。

總線(xiàn)裁決方式可分為集中式裁決和分布式裁決兩種。

集中式裁決將總線(xiàn)的控制功能用一個(gè)專(zhuān)門(mén)的部件實(shí)現(xiàn)，這個(gè)部件可以位于連接在總線(xiàn)的某個(gè)設(shè)備上。當(dāng)一個(gè)設(shè)備需要向共享總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，它必須先發(fā)出請(qǐng)求，在得到許可時(shí)才能發(fā)出數(shù)據(jù)。裁決部件接收來(lái)自各個(gè)設(shè)備的總線(xiàn)使用請(qǐng)求信號(hào)，向其中某一個(gè)設(shè)備發(fā)出總線(xiàn)許可信號(hào)。

分布式裁決將控制功能分布在連接在總線(xiàn)上的各設(shè)備中，一般是固定優(yōu)先級(jí)的。每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)優(yōu)先號(hào)，發(fā)出總線(xiàn)請(qǐng)求的設(shè)備將自己的優(yōu)先號(hào)送往請(qǐng)求線(xiàn)上，與其他設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)構(gòu)成一個(gè)合成信號(hào)，并將這個(gè)合成裁決信號(hào)讀入以判斷是否有優(yōu)先級(jí)更高的設(shè)備申請(qǐng)總線(xiàn)。這樣可使得優(yōu)先級(jí)最高的設(shè)備獲得總線(xiàn)使用權(quán)。

8．集中式裁決有哪幾種方式：

【答案】：鏈?zhǔn)讲樵?xún)方式（菊花鏈方式）：各申請(qǐng)總線(xiàn)的設(shè)備合用一條總線(xiàn)作為請(qǐng)求信號(hào)線(xiàn)，而總線(xiàn)控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線(xiàn)則串接在各設(shè)備間。

計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢(xún)方式：集中式總線(xiàn)裁決方式之一，設(shè)備要求使用總線(xiàn)時(shí)通過(guò)一條公用請(qǐng)求線(xiàn)發(fā)出，總線(xiàn)控制器按計(jì)數(shù)的值對(duì)各設(shè)備進(jìn)行查詢(xún)。

獨(dú)立請(qǐng)求方式：集中式總線(xiàn)裁決方式之一，每一個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的總線(xiàn)請(qǐng)求信號(hào)線(xiàn)送到總線(xiàn)控制器，控制器也給各設(shè)備分別發(fā)送一個(gè)總線(xiàn)響應(yīng)信號(hào)。

獨(dú)立請(qǐng)求方式可以和鏈?zhǔn)讲樵?xún)方式結(jié)合，構(gòu)成分組鏈?zhǔn)讲樵?xún)方式。

9．提高總線(xiàn)速度的措施。

【答案】：從物理層次：1．增加總線(xiàn)寬度；2．增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度；3．縮短總線(xiàn)長(zhǎng)度；4．降低信號(hào)電平；

5．采用差分信號(hào)；6．采用多條總線(xiàn)。從邏輯層次：1．簡(jiǎn)化總線(xiàn)傳輸協(xié)議；2．采用總線(xiàn)復(fù)用技術(shù)；3．采用消息傳輸協(xié)議。

10．什么是串行接口？什么是并行接口？他們與系統(tǒng)總線(xiàn)及I/O設(shè)備之間的傳遞格式分別是什么？

【答案】：串行接口和并行接口都是總線(xiàn)與設(shè)備之間的接口部件，但與設(shè)備間的數(shù)據(jù)格式不同。串行接口與外設(shè)之間串行，與系統(tǒng)總線(xiàn)之間并行。并行接口與外設(shè)之間并行，與系統(tǒng)總線(xiàn)之間并行。

第七章1．以DMA方式實(shí)現(xiàn)傳送，大致可分為哪幾個(gè)階段？（3分）

【答案】：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。

2．何謂中斷方式？它主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？請(qǐng)舉二例。

【答案】：① 中斷方式指：CPU在接到隨機(jī)產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求信號(hào)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；

② 主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速1/O；

③ 例：打印機(jī)控制，故障處理。

3．在 DMA 方式預(yù)處理（初始化）階段， CPU 通過(guò)程序送出哪些信息？

【答案】：向DMA控制器及I/O接口（分離模式或集成模式均可）分別送出以下信息：

① 測(cè)試設(shè)備狀態(tài)，預(yù)置DMA控制器工作方式；

② 主存緩沖區(qū)首址，交換量，傳送方向；

③ 設(shè)備尋址信息，啟動(dòng)讀／寫(xiě)。

4．中斷接口一般包含哪些基本組成？簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的作用。

【答案】：① 地址譯碼。選取接口中有關(guān)寄存器，也就是選擇了I/O設(shè)備。

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。

③ 數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實(shí)現(xiàn)速度匹配。

④ 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。

5．何謂DAM方式？說(shuō)明它的適用場(chǎng)合。

【答案】：定義：由DMA控制器控制系統(tǒng)總線(xiàn)，直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)直傳，傳送期間不需要CPU程序干預(yù)。

適用場(chǎng)合：高速、批量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單傳送。

6．何謂多重中斷？如何保證它的實(shí)現(xiàn)？

【答案】：多重中斷：CPU在響應(yīng)處理中斷過(guò)程中，允許響應(yīng)處理更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求，這種方式稱(chēng)為多重中斷。

實(shí)現(xiàn)方法：在中斷服務(wù)程序的起始部分用一段程序來(lái)保存現(xiàn)場(chǎng)、送新屏蔽字以屏蔽同級(jí)別和低級(jí)別的中斷請(qǐng)求、然后開(kāi)中斷，這樣CPU就可響應(yīng)更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)多重中斷。

7．試對(duì)程序中斷方式和 DMA 方式各分別舉出二種應(yīng)用例子。

【答案】：中斷方式常用于打印機(jī)輸出、鍵盤(pán)輸入等；

DMA方式常用于讀／寫(xiě)磁盤(pán)、讀／寫(xiě)磁帶等。

8．主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息傳送的控制方式有哪幾種？采用哪種方式 CPU 效率最低？

【答案】：主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息傳送的控制方式有四種：程序查詢(xún)方式、中斷方式、DMA方式和通道方式。程序查詢(xún)方式CPU 效率最低。

9．試比較中斷方式與 DMA 方式的主要異同，并指出它們各自應(yīng)用在什么性質(zhì)的場(chǎng)合。

【答案】：相同點(diǎn)：這兩種方式下，主機(jī)和I/O設(shè)備都是并行工作。

不同點(diǎn)：中斷方式在CPU響應(yīng)了I/O設(shè)備的中斷請(qǐng)求后，要暫?，F(xiàn)行程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)為I/O設(shè)備服務(wù)。DMA 方式直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)直傳，傳送期間不需要CPU程序干預(yù)，CPU可繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序，CPU效率比中斷方式。

DMA 方式適用場(chǎng)合：高速、批量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單傳送。

中斷方式適用場(chǎng)合：處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速1/O設(shè)備。

10．基本的DMA控制器的主要部件有哪些？

【答案】：基本的DMA控制器的主要部件有：地址寄存器、長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、標(biāo)志寄存器、命令寄存器、控制邏輯等。

11．簡(jiǎn)述多重中斷系統(tǒng)中CPU響應(yīng)處理一次中斷的步驟。

【答案】：① 關(guān)中斷；② 保存現(xiàn)場(chǎng)信息；③ 判別中斷條件；④ 開(kāi)中斷；⑤ 執(zhí)行中斷服務(wù)程序；⑥ 關(guān)中斷；⑦ 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息；⑧ 開(kāi)中斷。

12．中斷方式的接口控制器功能：能向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；能發(fā)出識(shí)別代碼提供提供引導(dǎo)CPU在響應(yīng)中斷請(qǐng)求后轉(zhuǎn)入相應(yīng)服務(wù)程序的地址； CPU要能夠?qū)χ袛嗾?qǐng)求進(jìn)行允許或禁止的控制；能使中斷請(qǐng)求參加優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。

13．CPU與外圍設(shè)備進(jìn)行通信有三種類(lèi)型：① CPU向外圍設(shè)備發(fā)出操作控制命令；② 外圍設(shè)備向CPU提供狀態(tài)信息；③ 數(shù)據(jù)在CPU和外圍設(shè)備之間傳遞。

14．中斷裁決機(jī)制：輪詢(xún)、菊花鏈、獨(dú)立請(qǐng)求。

15．CPU與DMA訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存沖突的裁決的三種方法：① CPU等待DMA的操作；② DMA乘存儲(chǔ)器空閑時(shí)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器；③ CPU與DMA交替訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。

16．CPU啟動(dòng)DMA的步驟：① 測(cè)試設(shè)備狀態(tài)；② 寫(xiě)存儲(chǔ)器地址寄存器；③ 寫(xiě)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器；④ 啟動(dòng)DMA控制邏輯。

17．通道的三種類(lèi)型：

選擇通道：它與設(shè)備之間的傳輸一直維持到設(shè)備請(qǐng)求的傳輸完成為止，然后為其它外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寬度是可變的，通道中包含一個(gè)保存IO數(shù)據(jù)傳輸所需的參數(shù)寄存器。

數(shù)組多路通道：以數(shù)組為單元在若干高速傳輸操作之間進(jìn)行交叉復(fù)用。

字節(jié)多路通道：用于連接多個(gè)慢速的和中速的設(shè)備，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送以字節(jié)為單位，字節(jié)交叉模式、猝發(fā)模式。

18．字節(jié)多路通道與數(shù)組多路通道的區(qū)別：首先數(shù)組多路通道允許多個(gè)設(shè)備同時(shí)工作，但只允許一個(gè)設(shè)備進(jìn)行傳輸型操作，而其它設(shè)備進(jìn)行控制型操作；字節(jié)多路通道不僅允許多個(gè)設(shè)備操作，而且允許它們同時(shí)進(jìn)行傳輸型操作。其次，數(shù)組多路通道與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送的基本單位是數(shù)據(jù)塊，通道必須為一個(gè)設(shè)備傳送完一個(gè)數(shù)據(jù)塊以后才能為別的設(shè)備傳送數(shù)據(jù)，而字節(jié)多路通道與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送基本單位是字節(jié)，各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送是以字節(jié)為單位交替進(jìn)行的。

19．通道的功能：① 接受CPU的I/O操作指令，按指令要求控制外圍設(shè)備；② 從內(nèi)存中讀取通道程序，并執(zhí)行，即向設(shè)備控制器發(fā)送各種命令；③ 組織和控制數(shù)據(jù)在內(nèi)存與外設(shè)之間的傳送操作；④ 讀取外設(shè)的狀態(tài)信息，形成整個(gè)通道的狀態(tài)信息，提供給CPU或保存在內(nèi)存中；⑤ 向CPU發(fā)出IO操作中斷請(qǐng)求，將外圍設(shè)備的中斷請(qǐng)求和通道本身的中斷請(qǐng)求按次序報(bào)告CPU。

其它

1.總線(xiàn)連接方式中，各部件都可以向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)，怎樣避免信號(hào)發(fā)送中的沖突？ (5分)

參考答案：從電路的角度，總線(xiàn)的連接方式是一種公用線(xiàn)路的連接方式。總線(xiàn)是一組公共的傳輸線(xiàn)，為保證總線(xiàn) 所傳輸?shù)男盘?hào)的有效性，應(yīng)控制總線(xiàn)信號(hào)的發(fā)送，連接在總線(xiàn)上的設(shè)備不能同時(shí)有多個(gè)設(shè)備向總線(xiàn)發(fā)送信 息。為避免信號(hào)發(fā)送中的沖突，保證傳輸信息的正確性，連接在總線(xiàn)上的設(shè)備必須通過(guò)總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路向總 線(xiàn)發(fā)送信號(hào)?？偩€(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路可由三態(tài)輸出電路或集電極開(kāi)路門(mén)電路構(gòu)成，并用一個(gè)控制信號(hào)控制它的輸出 端。當(dāng)總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的控制端信號(hào)有效時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路向總線(xiàn)輸出信號(hào)；控制信號(hào)無(wú)效時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路處于高 阻狀態(tài)?？刂破鞅ＷC在任何時(shí)刻只有一個(gè)部件的總線(xiàn)輸出控制信號(hào)是有效的，這樣就避免了總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 的沖突。

2.有些指令的操作碼為什么要采用可變長(zhǎng)度？ (5分)

參考答案：固定長(zhǎng)度操作碼可使得計(jì)算機(jī)對(duì)指令的譯碼方法十分簡(jiǎn)單，但它不便于指令的擴(kuò)展。采用可變長(zhǎng)度操 作碼的編碼主要有兩種情況，一種情況是為了縮短操作碼的平均長(zhǎng)度。根據(jù)指令使用的概率進(jìn)行編碼，先 對(duì)使用較頻繁的指令用位數(shù)較少的代碼進(jìn)行編碼，然后對(duì)剩下的碼字進(jìn)行擴(kuò)展編碼，作為使用不頻繁的指 令的操作碼。如教材中例4-1中所示的。另一種可變長(zhǎng)度操作碼的編碼的情況是為了增加新的指令。原來(lái) 的指令中的操作碼中剩下的碼字不夠用，通過(guò)對(duì)剩下的碼字進(jìn)行位擴(kuò)充，增加操作碼長(zhǎng)度，可以增加更多 的指令。

3.什么是總線(xiàn)的勻時(shí)傳輸方式？它有什么用途？ (5分)

參考答案：總線(xiàn)的勻時(shí)傳輸方式就是一種傳輸數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)傳輸方式。它要求在傳輸?shù)倪^(guò)程中不但延遲的時(shí)間少 ，而且要求時(shí)間延遲均勻。勻時(shí)傳輸方式主要用于傳輸音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)流。USB總線(xiàn)能夠支持勻 時(shí)傳輸方式。

4.什么是訪(fǎng)存局部性規(guī)律？它是如何形成的？ (5分)

參考答案：訪(fǎng)問(wèn)的局部性是對(duì)大量的程序訪(fǎng)存行為進(jìn)行的分析發(fā)現(xiàn)的特征，CPU對(duì)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)在一段時(shí)間內(nèi)總是 集中在存儲(chǔ)器的某一部分區(qū)域中。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是程序執(zhí)行的順序特征、循環(huán)特征和子程序調(diào)用特 征。當(dāng)一個(gè)循環(huán)程序在執(zhí)行時(shí)，CPU反復(fù)讀取存儲(chǔ)器中構(gòu)成循環(huán)的一組指令。當(dāng)調(diào)用子程序時(shí)，子程序的 一組指令從存儲(chǔ)器中讀入。這種指令讀取就存在局部性的特征。對(duì)于數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)也存在局部性特征，如查 表程序逐項(xiàng)地讀取一個(gè)表格的各個(gè)數(shù)據(jù)，它們讀存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中相鄰的地方。循環(huán)或者遞歸的程序總是訪(fǎng) 問(wèn)相同或者相鄰的數(shù)據(jù)，如數(shù)組數(shù)據(jù)。

5..磁道的索引有什么作用？扇區(qū)地址有什么作用？ (5分)

參考答案：（P195）磁道的索引表示一個(gè)磁道的開(kāi)始位置。磁盤(pán)控制器根據(jù)索引標(biāo)志對(duì)磁道中的扇區(qū)進(jìn)行定位。扇區(qū)地址是尋找扇區(qū)的依據(jù)。表示磁道中某一個(gè)扇區(qū)的起始位置。

6.串行總線(xiàn)和并行總線(xiàn)分別適用于什么樣的數(shù)據(jù)傳輸？ (5分)

參考答案：串行總線(xiàn)的線(xiàn)路成本較低，一般用于較長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸；并行總線(xiàn)的傳輸帶寬較高，主要用于高速數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離較短。

7.形成微地址的斷定方法的原理是什么？ (10分)

參考答案：在斷定方式中，下一條微指令的微地址包含在當(dāng)前微指令的代碼中，在每一條微指令都具有分支的功能，不需要專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)移微指令。每一條微指令 中的下址字段指定下一條微指令的微地址。為處理微程序的條件轉(zhuǎn)移，引入兩個(gè)下址字段，根據(jù)條件選擇其中一個(gè)下址字段作為下一條微指令的微地 址。

1.什么是數(shù)據(jù)的對(duì)齊方式？為什么要有對(duì)齊方式？ (5分)

參考答案：如果將存儲(chǔ)器空間表示一個(gè)字一行的形式，那么當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)字存儲(chǔ)在一行的位置時(shí)就是字對(duì)齊的存儲(chǔ) 方式。判斷的方法是，如果一個(gè)字的存儲(chǔ)地址（字節(jié)地址）是字長(zhǎng)（字節(jié)數(shù)）的整數(shù)倍，那么這個(gè)字是字 對(duì)齊的，對(duì)于32位的數(shù)據(jù)字，它是4字節(jié)的，所以地址應(yīng)當(dāng)是4的整數(shù)倍。數(shù)據(jù)字對(duì)齊存儲(chǔ)可以提高數(shù)據(jù)的 讀寫(xiě)速度。

2.寬字存儲(chǔ)器和多體交叉存儲(chǔ)器有什么區(qū)別？ (5分)

參考答案：寬字存儲(chǔ)器和多體交叉存儲(chǔ)器都是從結(jié)構(gòu)上提高存儲(chǔ)器性能的方法，用增加訪(fǎng)存并行性的方法提高存 儲(chǔ)器的吞吐率。它們都不能提高存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。寬字存儲(chǔ)器在一個(gè)控制器的控制下進(jìn)行操作，對(duì)連續(xù) 的多個(gè)數(shù)據(jù)字進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，只能提高連續(xù)訪(fǎng)問(wèn)方式下的訪(fǎng)存速率。多體交叉存儲(chǔ)器由多個(gè)存儲(chǔ)器控制電路， 分別控制各個(gè)存儲(chǔ)體。各存儲(chǔ)體獨(dú)立工作，只要相繼訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)不在同一個(gè)存儲(chǔ)體中，就不會(huì)發(fā)生沖突， 可以并行操作而提高訪(fǎng)存的速率。

3.訪(fǎng)存局部性規(guī)律有什么用處？ (5分)

參考答案：根據(jù)訪(fǎng)存局部性規(guī)律，我們不需要把所有的存儲(chǔ)區(qū)域都用昂貴的高速電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)概率把程序運(yùn)行時(shí)訪(fǎng)問(wèn)最頻繁的數(shù)據(jù) 放在速度最高的存儲(chǔ)器件中，而把不頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)放在速度較低，成本也較低的存儲(chǔ)器件中，從而使得存儲(chǔ)器的平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間接近于高速存儲(chǔ)器， 而成本則較低。

4.形成微地址的增量方法的原理是什么？ (5分)

參考答案：在增量方式中，讓多數(shù)微指令按順序執(zhí)行，用專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)移微指令實(shí)現(xiàn)微程序的分支。將微程序中的各條微指令按執(zhí)行順序安排在控制存儲(chǔ)器中，后 繼微地址由現(xiàn)行微地址加1得到。在按順序執(zhí)行時(shí)，用微程序計(jì)數(shù)器μPC來(lái)產(chǎn)生下一條微指令的微地址；在微程序中需要不按存儲(chǔ)順序執(zhí)行微指令時(shí)， 通過(guò)轉(zhuǎn)移方式，用一條轉(zhuǎn)移微指令轉(zhuǎn)向指定的微指令。

5.什么是cache的替換策略？有哪些替換策略？ (5分)

參考答案：在全相聯(lián)和組相聯(lián)的cache中，當(dāng)從主存將數(shù)據(jù)塊調(diào)入cache時(shí)發(fā)生沖突時(shí)，可以選擇將某一個(gè)數(shù)據(jù)塊替換出去，以騰出位置存放新的數(shù)據(jù)塊。選擇 替換的數(shù)據(jù)塊的目的是減少塊沖突，選擇的方法稱(chēng)為替換策略，或稱(chēng)替換算法。替換算法有先進(jìn)先出、LRU和隨機(jī)法。

6.單獨(dú)編址法和統(tǒng)一編址法之間有什么區(qū)別？ (5分)

參考答案：在統(tǒng)一編址法中將輸入輸出設(shè)備中的控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器和內(nèi)存單元一樣看待，可用訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的指令來(lái)訪(fǎng)問(wèn)輸入輸出設(shè)備接口中 的某個(gè)寄存器。統(tǒng)一編址法的優(yōu)點(diǎn)是可以利用許多訪(fǎng)存指令進(jìn)行輸入輸出操作。它的缺點(diǎn)是外設(shè)占用了存儲(chǔ)器的地址空間，減少了有效存儲(chǔ)器空間， 而且會(huì)影響存儲(chǔ)器管理和存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。單獨(dú)編址法中采用專(zhuān)門(mén)的地址空間和控制信號(hào)進(jìn)行輸入輸出操作，內(nèi)存的地址空間和輸入輸出設(shè)備的地址空間分開(kāi)，需要使用專(zhuān)門(mén)的輸入輸出指令。 訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器和訪(fǎng)問(wèn)外圍設(shè)備采用不同的指令，兩者不會(huì)產(chǎn)生混淆。單獨(dú)編址法需要增加指令的數(shù)量，使CPU的指令處理比較復(fù)雜。

1.在程序狀態(tài)寄存器中，特征位N、Z、V、C、P分別表示什么？ (5分)

參考答案：程序狀態(tài)寄存器中的特征位用于條件判斷，其含義為： N 負(fù)數(shù)標(biāo)志，如果結(jié)果為負(fù)數(shù)則設(shè)置為1，否則清0 Z 零標(biāo)志，如果結(jié)果為零則設(shè)置為1，否則清0 V 溢出標(biāo)志，如果結(jié)果數(shù)據(jù)溢出則設(shè)置為1，否則清0 C 進(jìn)位標(biāo)志，如果結(jié)果產(chǎn)生了進(jìn)位則設(shè)置為1，否則清0 P 校驗(yàn)位，如果結(jié)果中有奇數(shù)個(gè)1時(shí)為1，有偶數(shù)個(gè)1時(shí)為0

2.衡量圖像顯示設(shè)備的主要性能指標(biāo)有哪些？ (5分)

參考答案：衡量圖像顯示設(shè)備的主要性能指標(biāo)有分辨率和灰度級(jí)。分辨率以圖像點(diǎn)陣數(shù)為標(biāo)志。點(diǎn)陣數(shù)越多，顯示器中顯示的像素就越多，分辨率就越高。顏色灰度級(jí)是指顯示器所顯示的像素點(diǎn)的亮度差別。顯示器的灰度級(jí)越多，顯示的圖像層次就越豐富逼真。而像素的灰度級(jí)越多，表示像素需要的信息代碼位數(shù)就越多，需要的顯示存儲(chǔ)器也越大。

3.數(shù)據(jù)通路有哪兩種形成的方法？各有哪些特點(diǎn) (5分)

參考答案：（P116-117）數(shù)據(jù)通路的建立一般有以下兩種方法：用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)和用專(zhuān)用的通路。在總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)通路中，在各寄存器以及ALU之間建立一條或者幾條數(shù)據(jù)總線(xiàn)，寄存器間的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)這些總線(xiàn)完成。在總

線(xiàn)結(jié)構(gòu)中，可同時(shí)進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量取決于總線(xiàn)的數(shù)量?？偩€(xiàn)上可以有多個(gè)模塊同時(shí)接收數(shù)據(jù)，但任一時(shí)刻只能有一個(gè)模塊向同一條總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)。在專(zhuān)用通路結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)通路中，在各寄存器與ALU之間建立專(zhuān)用的數(shù)據(jù)傳輸與接收的通路，這種方式下各專(zhuān)用通路的數(shù)據(jù)傳輸互不相關(guān)，控制比較簡(jiǎn)單，各寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸可以并行進(jìn)行，但在部件數(shù)量多的情況下需要建立的通路數(shù)量很多，需要合理安排連接結(jié)構(gòu)。

4.磁盤(pán)的信息讀寫(xiě)原理是什么？ (5分)

參考答案：磁盤(pán)通過(guò)磁頭線(xiàn)圈的電流記錄或讀取信息。磁頭由磁心和線(xiàn)圈組成，盤(pán)片的磁層經(jīng)過(guò)磁頭的下面。寫(xiě) 操作時(shí)，在磁頭線(xiàn)圈的作用下，磁頭上形成磁場(chǎng)，使得盤(pán)片上的相應(yīng)點(diǎn)被磁化。不同的磁化狀態(tài)表示不同 的數(shù)據(jù)。讀操作時(shí)，盤(pán)片的磁場(chǎng)感應(yīng)磁頭，使得磁頭線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流，不同的電流方向代表不同的數(shù)據(jù)。 電流信號(hào)放大后就可被計(jì)算機(jī)接收。

5.微指令控制字的編碼方式有哪些？ (5分)

參考答案：（P134-135）微指令控制字的編碼方式有直接表示法、編碼表示法和混合表示法。直接表示法微指令將每個(gè)控制信號(hào)都作為微指令中的一個(gè)位，這些控制信號(hào)同時(shí)有效時(shí)可控制有關(guān)部件同時(shí)進(jìn)行操作。

6.固定長(zhǎng)度的操作碼與可變長(zhǎng)度的操作碼各有哪些特點(diǎn)？ (5分)

參考答案：在固定長(zhǎng)度的操作碼中，所有的指令操作碼長(zhǎng)度相同，它便于指令的譯碼。但指令的擴(kuò)展性差，如果n位操作碼的2n種操作碼都定義完成，就不能 再增加新的指令?？勺冮L(zhǎng)度的操作碼便于增加新的指令，如果將常用指令用較短的操作碼，不常用指令用較長(zhǎng)的操作碼，則可以縮短指令操作碼的平 均長(zhǎng)度。但可變長(zhǎng)度的操作碼使得指令譯碼變得復(fù)雜。

7.DMA控制器有哪些功能？ (10分)

參考答案：DMA控制器在一般系統(tǒng)總線(xiàn)接口的基礎(chǔ)上增加了對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行方式的電路。除了一般接口的功能外， DMA控制器能夠控制對(duì)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)以及數(shù)據(jù)的輸入輸出。DMA訪(fǎng)存的數(shù)據(jù)地址是一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)塊，DMA 控制器能夠用計(jì)數(shù)的方法生成所有的數(shù)據(jù)地址，同時(shí)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.系統(tǒng)總線(xiàn)接口的基本功能是什么？ (5分)

參考答案：系統(tǒng)總線(xiàn)接口的基本功能是控制、數(shù)據(jù)緩存、狀態(tài)設(shè)置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、整理和程序中斷等。

2.衡量通道性能的指標(biāo)是什么？ (5分)

參考答案：衡量通道性能的指標(biāo)是通道的流量，它指通道在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，如每秒傳 輸?shù)淖止?jié)數(shù)B/s。

3.針式打印機(jī)如何打印文字？ 如何打印圖形？ (5分)

參考答案：針式打印機(jī)在文字打印方式下，能夠?qū)⒅鳈C(jī)送來(lái)的文字編碼轉(zhuǎn)換成文字的點(diǎn)陣信息。主機(jī)只要向打印 機(jī)發(fā)送ASCII代碼或者漢字機(jī)內(nèi)碼，打印機(jī)根據(jù)文字代碼從字符發(fā)生器中得到字符的點(diǎn)陣，然后將點(diǎn)陣打 印出來(lái)。字符發(fā)生器中存儲(chǔ)了每個(gè)文字的點(diǎn)陣信息。在圖形打印方式下，主機(jī)直接將圖形的點(diǎn)陣信息發(fā)送給打印機(jī)，打印機(jī)直接將點(diǎn)陣信息打印出來(lái)。

4.SRAM和DRAM存儲(chǔ)器芯片各有什么特點(diǎn)？ (5分)

參考答案：SRAM存儲(chǔ)器單元由6個(gè)晶體管來(lái)存儲(chǔ)一位信息，而DRAM存儲(chǔ)器由一個(gè)電容器和一個(gè)晶體管構(gòu)成，所以 DRAM的成本較低。在同樣集成電路規(guī)模的情況下，DRAM存儲(chǔ)器芯片的容量較大。但是，DRAM芯片的訪(fǎng)問(wèn)需 要兩次輸入地址，還需要對(duì)電容進(jìn)行刷新等，所以DRAM芯片的訪(fǎng)問(wèn)速度較慢。

5.一條微指令分為哪些部分？各起什么作用？ (5分)

參考答案：一條微指令分為操作控制部分和順序控制部分。操作控制部分包含一個(gè)機(jī)器周期中每個(gè)微操作所需的 全部控制信號(hào)的編碼，用來(lái)發(fā)出管理和指揮全機(jī)工作的控制信號(hào)，即控制字。順序控制部分用來(lái)決定產(chǎn)生 下一條微指令的地址，指出下一條微指令代碼在控制存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位置。

6.計(jì)算機(jī)指令中包含哪些信息？怎樣表示這些信息？ (5分)

參考答案：計(jì)算機(jī)指令中包含的信息有操作的類(lèi)型、操作數(shù)的存儲(chǔ)位置、操作結(jié)果的存儲(chǔ)位置等。指令中一般用 不同的代碼段表示上述不同的信息，各個(gè)代碼段構(gòu)成指令的格式。一般指令格式中包含操作碼字段和各操 作數(shù)地址碼字段。指令格式中規(guī)定了指令中編碼字段的個(gè)數(shù)、各個(gè)字段的位數(shù)以及各個(gè)字段的編碼方式。

7.試敘述分布式總線(xiàn)裁決的一般過(guò)程。 (10分)

參考答案：各部件發(fā)出請(qǐng)求，同時(shí)檢測(cè)其他部件請(qǐng)求。如果其他請(qǐng)求的部件優(yōu)先級(jí)比本部件高，則本部件不能立 即使用總線(xiàn)；如果其他請(qǐng)求部件的優(yōu)先級(jí)較低，則本部件就贏(yíng)得裁決而可以立即使用總線(xiàn)。

1.什么是集中式總線(xiàn)裁決？有哪些裁決方法？ (5分)

參考答案：（P149-150）集中式總線(xiàn)裁決采用一個(gè)專(zhuān)用的裁決部件進(jìn)行總線(xiàn)的裁決，主要有鏈?zhǔn)讲樵?xún)方式、計(jì)數(shù)

器定時(shí)查詢(xún)方式和獨(dú)立請(qǐng)求方式。

2.在一個(gè)采用向量中斷的系統(tǒng)中，將各個(gè)外圍設(shè)備用菊花鏈連接起來(lái)，試描述中斷源的識(shí)別、中斷的裁決以及中斷服務(wù)程序入口地址的形成過(guò)程。 (5分)

參考答案：在該系統(tǒng)中，當(dāng)多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，首先進(jìn)行裁決，中斷許可信號(hào)串行地依次傳遞給各個(gè)外設(shè)，發(fā)出外設(shè)的設(shè)備在收到中斷許可信號(hào)后將中斷向量放到總線(xiàn)上，CPU收到中斷響應(yīng)后就響應(yīng)這個(gè)設(shè)備的請(qǐng)求，這樣既完成了中斷裁決，又完成了中斷源識(shí)別。然后CPU根據(jù)中斷向量查找中斷向量表得到服務(wù)程序的入口地址。

3.試敘述分布式總線(xiàn)裁決的一般過(guò)程。 (5分)

參考答案：各部件發(fā)出請(qǐng)求，同時(shí)檢測(cè)其他部件請(qǐng)求。如果其他請(qǐng)求的部件優(yōu)先級(jí)比本部件高，則本部件不能立 即使用總線(xiàn)；如果其他請(qǐng)求部件的優(yōu)先級(jí)較低，則本部件就贏(yíng)得裁決而可以立即使用總線(xiàn)。

4.總線(xiàn)中為什么要采用消息傳送方式傳輸數(shù)據(jù)？ (5分)

參考答案：總線(xiàn)中采用消息傳送方式傳輸數(shù)據(jù)是為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度，減少總線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)數(shù)量，減少通信中同步 操作的開(kāi)銷(xiāo)。

5.轉(zhuǎn)子程序指令與一般轉(zhuǎn)移指令有什么區(qū)別？ (5分)

參考答案：轉(zhuǎn)子程序的指令和一般轉(zhuǎn)移指令都要指定轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址。此外，在執(zhí)行轉(zhuǎn)子程序指令時(shí)還要將PC的值保存起來(lái)，以便于子程序的返回。通常在執(zhí)行 轉(zhuǎn)子程序指令時(shí)將PC的值保存在堆棧中，返回指令從堆棧中取出這個(gè)返回地址。

6.形成微地址的增量與斷定結(jié)合的方法的原理是什么？ (5分)

參考答案：結(jié)合方式把增量方式與斷定方式結(jié)合起來(lái)，用μPC指定下一個(gè)微地址，代替一個(gè)下址字段。在這種方式中，將μPC的計(jì)數(shù)值作為分支時(shí)兩個(gè)下址中 的一個(gè)，下址字段給出轉(zhuǎn)移成功時(shí)的下址。為了確定轉(zhuǎn)移的條件，在微指令中用表示轉(zhuǎn)移條件的字段BCF，下址字段則稱(chēng)為轉(zhuǎn)移地址字段BAF。

1.單獨(dú)編址法和統(tǒng)一編址法之間有什么區(qū)別？ (10分)

參考答案：在統(tǒng)一編址法中將輸入輸出設(shè)備中的控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器和內(nèi)存單元一樣看待，可用訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的指令來(lái)訪(fǎng)問(wèn)輸入輸出設(shè)備接口中 的某個(gè)寄存器。統(tǒng)一編址法的優(yōu)點(diǎn)是可以利用許多訪(fǎng)存指令進(jìn)行輸入輸出操作。它的缺點(diǎn)是外設(shè)占用了存儲(chǔ)器的地址空間，減少了有效存儲(chǔ)器空間， 而且會(huì)影響存儲(chǔ)器管理和存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。單獨(dú)編址法中采用專(zhuān)門(mén)的地址空間和控制信號(hào)進(jìn)行輸入輸出操作，內(nèi)存的地址空間和輸入輸出設(shè)備的地址空間分開(kāi)，需要使用專(zhuān)門(mén)的輸入輸出指令。 訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器和訪(fǎng)問(wèn)外圍設(shè)備采用不同的指令，兩者不會(huì)產(chǎn)生混淆。單獨(dú)編址法需要增加指令的數(shù)量，使CPU的指令處理比較復(fù)雜。