計算機組成原理 考前串講資料(二)

第4章 指令系統(tǒng)
一、名詞解釋：
　　歷年真題：
2001年
　　3．堆棧：數(shù)據(jù)的寫入寫出不需要地址，按先進后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲區(qū)。
　　4．立即尋址方式：操作數(shù)直接在指令中給出。

　　六年以來就考了這2個名稱解釋，而且近4年都沒有考，所以第四章的名稱解釋不是考試的重點，這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下，這都是本章的基本概念，有利于做選擇題、改錯題和填空題。
　　1．指令系統(tǒng)：計算機中各種指令的集合，它反映了計算機硬件具備的基本功能。
　　2．計算機指令：計算機硬件能識別并能直接執(zhí)行操作的命令，描述一個基本操作。
　　3．指令編碼：將指令分成操作碼和操作數(shù)地址碼的幾個字段來編碼。
　　4．指令格式：指定指令字段的個數(shù)，字段編碼的位數(shù)和編碼的方式。
　　5．立即數(shù)：在指令中直接給出的操作數(shù)。
　　6．指令字長度：一個指令字所占有的位數(shù)。
　　7．助記符：用容易記憶的符號來表示指令中的操作碼和操作數(shù)。
　　8．匯編語言：采用文字方式（助記符）表示的程序設計語言，其中大部分指令和機器語言中的指令一一對應，但是不能被計算機的硬件直接識別。
　　9．偽指令：匯編語言程序所提供的裝入內存中的位置信息，表示程序段和數(shù)據(jù)段開始信息及結束信息等。且不轉換成2進制機器指令。
　　10．大數(shù)端：當一個數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過一個字節(jié)或者一個字的寬度，需存儲在相鄰的多個字節(jié)的存儲位置時，將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲在最大地址位置的存儲方式。
　　11．小數(shù)端：當一個數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過一個字節(jié)或者一個字的寬度，需存儲在相鄰的多個字節(jié)的存儲位置時，將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲在最小地址位置的存儲方式。
　　12．操作數(shù)尋址方式：指令中地址碼的內容及編碼方式。
　　13．系統(tǒng)指令：改變計算機系統(tǒng)的工作狀態(tài)的指令。
　　14．特權指令：改變執(zhí)行特權的指令，用于操作系統(tǒng)對系統(tǒng)資源的控制。
　　15．自陷指令：特殊的處理程序，又叫中斷指令。
　　16．尋址方式：對指令的地址碼進行編碼，以得到操作數(shù)在存儲器中的地址的方式。
　　17．相對轉移：轉移到的目標指令的地址與當前指令的地址有關，是用當前指令的PC與一個偏移量相加，和為目標指令的PC。
　　18．絕對轉移：轉移到的目標指令的地址與當前指令的地址無關，指令中給定的目標地址即為目標指令的PC。
　　19．無條件轉移：一種轉移指令類型，不管狀態(tài)如何，一律進行轉移操作。
　　20．條件轉移：一種轉移指令類型，根據(jù)計算機中的狀態(tài)決定是否轉移。
　　21．RISC：精簡指令系統(tǒng)計算機，即指令系統(tǒng)中的指令數(shù)量少，且指令功能相對簡單。
　　22．CISC：復雜指令系統(tǒng)計算機，即指令系統(tǒng)中的指令數(shù)量多，且指令功能相對較強。
　　23．堆棧：數(shù)據(jù)的寫入寫出不需要地址，按先進后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲區(qū)。

二、選擇填空題：
歷年真題
2000年：
3．在堆棧尋址中，設A為累加器，SP為堆棧指示器，Msp為SP指示的棧頂單元。如果進棧操作順序是：（SP）-1→SP，（A）→Msp；那么出棧操作的順序應是（　）。
　 A．（Msp）→A，（SP）+1→SP
　 B．（SP）+1→SP，（Msp）→A
　 C．（SP）-1→SP，（Msp）→A
　 D．（Msp）→A，（SP）-1→SP
　　【分析】：堆棧是按特定順序進行訪問的存儲區(qū)，其訪問方式是后進先出，即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對堆棧的操作有入棧和出棧兩種，兩者的操作完全相反，包括功能和順序均相反。
　　【答案】：A

6．在按字節(jié)編址的存儲器中，每個編址單元中存放（　）。
　 A．1位　　　　　　　　B．8位　　　　　　　C．16位　　　　　　　D．32位
　　【分析】：在按字節(jié)編址在存儲器中，每個編址單元的容量為一個字節(jié)，一個字節(jié)由8位二進制數(shù)組成，一個字節(jié)存儲單元可以存放8位二進制位。
　　【答案】：B

4．在CPU的狀態(tài)寄存器中，常設置以下狀態(tài)位：零標志位（Z），負標志位（N），（　　）和（　　）。
　　【分析】：在CPU中專門設置有一個存儲計算機狀態(tài)的寄存器，稱為狀態(tài)寄存器SR,其中通常包括如下標志位：零標志位（Z）、負標志位（N）、溢出標志位（V）、進位或借位標志位（C）等。
　　【答案】：溢出標志位（V）、進位或借位標志位（C）

5．如指令中給出形式地址為D，則間接尋址方式獲得操作數(shù)的有效地址為　　　。
　　【分析】：在存儲器間接尋址方式中，操作數(shù)的地址在主存儲器中，其存儲器地址在指令中給出。也就是說在指令中給出的既不是操作數(shù)，也不是操作數(shù)的地址，而是操作數(shù)地址的地址，則有效地址為以形式地址D為地址的存儲單元的內容。
　　【答案】：以D為地址的存儲單元的內容

13．如果說變址尋址方式主要是面向用戶的，那么基址尋址一般是面向（　　　　）的。
　　【分析】：變址尋址方式是面向用戶的，常用于訪問字符串、向量數(shù)據(jù)結構和循環(huán)程序設計；而基址尋址方式是面向系統(tǒng)的，對由邏輯地址空間到物理地址空間的變換提供支持，用以解決程序在存儲器中再定位和擴大尋址空間等問題。
　　【答案】：系統(tǒng)

2001年：
9．為了縮短指令中某個地址段的位數(shù)，有效的方法是采取（　）。
　　A．立即尋址　　　　　　　　　　　B．變址尋址
　　C．間接尋址　　　　　　　　　　　D．寄存器尋址
　　【分析】：由于計算機中寄存器的數(shù)量一般很少，采用寄存器尋址時可用少量的代碼來指定寄存器，這樣可以減少對應地址段的代碼位數(shù)，也可減少整個指令的代碼長度。
　　【答案】：D

10．堆棧指針 SP 的內容是（　）。 A．棧頂單元內容 B．棧頂單元地址 C．棧底單元內容 D．棧底單元地址
　　【分析】：堆棧是按特定順序進行訪問的存儲區(qū)，其訪問方式是后進先出，即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對堆棧的訪問由堆棧指針寄存器SP控制，其內容為堆棧中棧項單元的地址，即入棧時數(shù)據(jù)保存在SP指向的單元，出棧時將SP指向單元的內容取出。
　　【答案】：B

2002年：
8．采用直接尋址方式，則操作數(shù)在（　）中。
　　A．主存　　　　　　　　B．寄存器　　　　　C．直接存取存儲器　　　　D．光盤
　　【分析】：直接尋址方式是指在指令中直接給出操作數(shù)在存儲器中的地址，操作數(shù)在主存儲器中，指令中的地址直接作為有效地址，對存儲器進行訪問即可取得操作數(shù)。
　　【答案】：A

9．零地址指令的操作數(shù)一般隱含在（　）中。
　　A．磁盤　　　　　　　　B．磁帶　　　　　　C．寄存器　　　　　　　 D．光盤
　　【分析】：零地址指令只有操作碼，沒有操作數(shù)。這種指令有兩種情況：一是無需操作數(shù)，另一種是操作數(shù)為默認的（隱含的），默認為操作數(shù)在寄存器中，指令可直接訪問寄存器。
　　【答案】：C

2003年：
3．假設寄存器 R 中的數(shù)值為 200 ，主存地址為 200 和 300 的地址單元中存效的內容分別是 300 和 400 ，則什么方式下訪問到的操作數(shù)為 200（　）。
　　A．直接尋址 200
　　B．寄存器間接尋址（R）
　　C．存儲器間接尋址（200）
　　D．寄存器尋址 R
　　【分析】：直接尋址200的操作數(shù)為300,寄存器間接尋址(R)的操作數(shù)300,存儲器間接尋址（200）的操作數(shù)為400，寄存器尋址R的操作數(shù)為200。
　　【答案】：D

5．單地址指令（　）。
　 A．只能對單操作數(shù)進行加工處理
　 B．只能對雙操作數(shù)進行加工處理
　 C．無處理雙操作數(shù)的功能
　 D．既能對單操作數(shù)進行加工處理，也能在隱含約定另一操作數(shù)（或地址）時，對雙操作數(shù)進行運算
　　【分析】：單地址指令既能對單操作數(shù)進行加工處理，也能對雙操作數(shù)進行運算。當處理雙操作數(shù)時，一個操作數(shù)在指令中給出，另一個操作數(shù)則是隱含約定的，例如堆棧操作指令中的入棧指令PUSH,指令中只給出源操作數(shù)，而目的操作數(shù)則由計算機中的堆棧指針（SP）確定，在指令中不需要指定。
　　【答案】：D

2004年：
14．反映計算機基本功能的是（　）。
　　A．操作系統(tǒng)　　　　　　B．系統(tǒng)軟件 　　　　　C．指令系統(tǒng)　　　　　D．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
　　【分析】：指令系統(tǒng)：計算機中各種指令的集合，它反映了計算機硬件具備的基本功能。
　　【答案】：C

2005年：
8．在大多數(shù)情況下，一條機器指令中是不直接用二進制代碼來指定（　）。
　　A．下一條指令的地址
　　B．操作的類型
　　C．操作數(shù)地址
　　D．結果存放地址
答案：A

9．在存儲器堆棧中，若棧底地址為A，SP指針初值為A-1，當堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時，彈出操作應是（　）。
　　A．先從堆棧取出數(shù)據(jù)，然后SP指針減1
　　B．先從堆棧取出數(shù)據(jù)，然后SP指針加1
　　C．SP指針先加1，然后從堆棧取出數(shù)據(jù)
　　D．SP指針先減1，然后從堆棧取出數(shù)據(jù)
　　【分析】：堆棧是按特定順序進行訪問的存儲區(qū)，其訪問方式是后進先出，即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對堆棧的訪問由堆棧指針寄存器SP控制，當堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時，入棧操作是SP指針先加1，然后將數(shù)據(jù)存入堆棧，從堆棧取出彈出操作是先從堆棧取出數(shù)據(jù)，然后SP指針減1。
　　【答案】：A

10．轉移指令執(zhí)行結束后，程序計數(shù)器PC中存放的是（　）。
　　A．該轉移指令的地址
　　B．順序執(zhí)行的下條指令地址
　　C．轉移的目標地址
　　D．任意指令地址
　　【分析】：轉移指令執(zhí)行過程中，將轉移指令所指的子程序的起始地址裝入PC，因此轉移指令執(zhí)行結束后，程序計數(shù)器PC中存放的是轉移的目標地址。
　　【答案】：C

三、改錯題：
3．在寄存器尋址方式中，指定寄存器中存放的是操作數(shù)地址。（2000）
　　【分析】：在寄存器間接尋址方式中，指定寄存器中存放的是操作數(shù)地址；而在寄存器尋址方式中，指定寄存器中存放著操作數(shù)。
　　【答案】：在寄存器尋址方式中，指定寄存器中存放著操作數(shù)。

1．在計算機中，各指令周期的時間長度是相同的。（2002）
　　【分析】：在計算機中，由于指令的種類不同，功能不同，執(zhí)行每條指令時機器所進行的操作可能就不同，所需要的時間長短也可能不相同，所以各指令周期的時間長度不一定相同。
　　【答案】：一般說，由于各指令功能的不同，它們的指令周期有長有短，不一定相同。

22．轉移指令執(zhí)行結束后，目標地址可放在任意寄存器中。（2004年）
　　【分析】：轉移指令執(zhí)行過程中，將轉移指令所指的子程序的起始地址裝入PC，因此轉移指令執(zhí)行結束后，程序計數(shù)器PC中存放的是轉移的目標地址。
　　【答案】：轉移指令執(zhí)行結束后，目標地址放在程序計數(shù)器PC中。

輸入輸出系統(tǒng)
一、名詞解釋：
　　歷年真題：
　　（2001年）9．DMA 方式：直接存儲器訪問，直接依靠硬件實現(xiàn)主存與外設之間的數(shù)據(jù)直接傳輸，傳輸過程本身不需CPU程序干預。
　　（2002年）5．I/O接口：是指連接主機和外圍設備的邏輯部件。
　　（2003年）20．中斷屏蔽：CPU處理一個中斷的過程中，對其他一些外部設備的中斷進行阻止。
　　（2004年）17．統(tǒng)一編址：將輸入輸出設備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內存單元一樣看待，將它們和內存單元聯(lián)合在一起編排地址，用訪問內存的指令來訪問輸入輸出設備接口的某個寄存器，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。
　　（2005年）25．通道程序：通道命令構成通道程序。在通道程序的控制下，通道對外圍設備進行數(shù)據(jù)傳輸控制。

　　近年以來每年考本章的名詞稱解釋，所以第五章的名稱解釋是考試的重點。這里給大家列出了本章的名詞解釋，大家要熟悉一下，這都是本章的基本概念，有利于做名稱解釋、選擇題、改錯題和填空題。
　　1．統(tǒng)一編址：將輸入輸出設備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內存單元一樣看待，將它們和內存單元聯(lián)合在一起編排地址，用訪問內存的指令來訪問輸入輸出設備接口的某個寄存器，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。
　　2．單獨編址：將輸入輸出設備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器單獨編排地址，用專門的控制信號進行輸入輸出操作。
　　3．單級中斷：CPU在執(zhí)行中斷服務程序的過程中禁止所有其他外部中斷。
　　4．多級中斷：CPU在執(zhí)行中斷服務程序的過程中可以響應級別更高的中斷請求。
　　5．中斷屏蔽：CPU處理一個中斷的過程中，對其他一些外部設備的中斷進行阻止。
　　6．DMA：直接存儲器訪問，直接依靠硬件實現(xiàn)主存與外設之間的數(shù)據(jù)直接傳輸，傳輸過程本身不需CPU程序干預。
　　7．現(xiàn)場保護：CPU在響應中斷請求時，將程序計數(shù)器和有關寄存器內容等系統(tǒng)的狀態(tài)信息存儲起來，以使中斷處理結束之后能恢復原來的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行程序，稱為現(xiàn)場保護。
　　8．中斷向量：外設在向CPU發(fā)出中斷請求時，由該設備通過輸入輸出總線主動向CPU發(fā)出一個識別代碼，這個識別代碼通常稱為中斷向量。
　　9．自陷：當CPU出現(xiàn)有算術操作異常、非法指令、越權操作和訪存中的異常等某種內部情況時自己引起的中斷稱為自陷。
　　10．軟件中斷：由自陷指令引起的中斷稱為軟件中斷，又稱為系統(tǒng)調用。
　　11．通道命令：通道用于執(zhí)行輸入輸出操作的指令，也叫通道控制字（CCW）。

二、選擇填空題：
歷年真題：
2000年：
7．設置中斷排隊判優(yōu)邏輯的目的是（　）。
　 A．產生中斷源編碼
　 B．使同時提出的請求中的優(yōu)先級別最高者，得到及時響應
　 C．使CPU能方便地轉入中斷服務子程序
　 D．提高中斷響應速度
　　【分析】：當有多個中斷請求同時出現(xiàn)，中斷服務系統(tǒng)必須能從中選出當前最需要給予響應的最重要的中斷請求，這就需要預先對所有的中斷進行優(yōu)先級排隊，這個工作可由中斷優(yōu)先級判斷邏輯來完成，排隊的規(guī)則可由軟件通過對中斷屏蔽寄存器進行設置來確定。
　　【答案】：B

10．通道程序在內存中的首地址由（ ）給出。
　　【分析】：CPU使用通道進行一個輸入輸出操作時，先發(fā)出一個通道啟動信號。通道收到啟動信號后，到指定的內存單元中取通道地址字，并將其放入通道地址寄存器中。此通道地址字為通道程序在內存中的首地址。
　　【答案】：通道地址字

11．在不改變中斷響應次序的條件下，通過（ ）可以改變中斷處理次序。
　　【分析】：在多重中斷系統(tǒng)中，可以通過設置中斷優(yōu)先級來決定各個中斷的級別。在實際的計算機系統(tǒng)中是通過CPU內部的一個中斷屏蔽字寄存器來實現(xiàn)對不同中斷的分別禁止的，這個寄存器可在中斷處理程序中重新設置，這樣就可以改變原有的中斷優(yōu)先級別。
　　【答案】：改寫中斷屏蔽字

2005年：

16．采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)是由DMA接口來控制數(shù)據(jù)在　　　和　　　之間傳輸。
　　【分析】：DMA是指直接存儲器訪問，是利用一個專門的接口電路將計算機的主存儲器與高速的外設相連接，當計算機要與外設進行數(shù)據(jù)傳送時，由CPU發(fā)出一個控制信號啟動DMA之后由DMA來控制完成外設與主存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送，其傳送方式為數(shù)據(jù)塊 （數(shù)據(jù)成組）傳送，傳送過程為連續(xù)的，中間沒有停止等待的時間，所以數(shù)據(jù)的傳送速度較高。
　　【答案】：外設　　主存儲器

三、改錯題：
歷年真題：

（2000年）7．對I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式，可分為程序中斷控制方式和獨立編址傳送控制方式兩種。
　　【分析】：對1/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式，可分為程序直接控制方式、程序中斷控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。程序中斷控制方式只是其中的一種方法，獨立編址是指對1/O設備的控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等單獨進行地址編排，使用專門的指令對其進行操作，可用在各種數(shù)據(jù)傳送的控制方式中。
　　【答案】：對1/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式，可分為：程序直接控制方式、程序中斷方式、DMA方式、通道控制方式等。

（2002）5．對外設統(tǒng)一編址是指給每個外設設置一個地址碼。
　　【分析】：CPU與外設之間的信息傳送是通過硬件接口來實現(xiàn)的，各種外設的硬件接口上又都包含有多個寄存器，如控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等。統(tǒng)一編址是將外設接口上的各種寄存器等同于內存儲器的存儲單元，通過使用訪問內存單元的指令來訪問外設接口上的各個寄存器，這樣就可以使用訪存指令來訪問外設，輸入輸出操作簡單，程序設計比較簡便。由于外設接口上的寄存器種類和數(shù)量通常不止一個，所以一個外設至少對應一個以上的內存地址。
　　【答案】：對外設統(tǒng)一編址是將外設接口上的寄存器等內存單元，給每個外設設置至少一個地址碼。

（2003年）25．在常見的微機系統(tǒng)中，磁盤常采用通道方式與主存交換信息。
　　【分析】：通道傳輸方式是采用通道處理器將多個輸入輸出設備與CPU和主存儲器相連接，并控制其信息的傳輸，主要用于大型計算機以及網絡服務器等含有許多輸入輸出設備并對輸入輸出有較高要求的場合；而DMA方式是采用DMA控制器將外圍設備與主存儲器相連接，并控制其信息的傳輸，主要用于微型計算機中外設與主存之間需要成批傳輸數(shù)據(jù)的場合，如微機系統(tǒng)中磁盤與主存之間的數(shù)據(jù)傳輸。
　　【答案】：在常見的微機系統(tǒng)中，磁盤常采用DMA方式與主存交換數(shù)據(jù)。

（2004年）25．通道就是一組輸入輸出傳送線。
　　【分析】：通道是一種比DMA更高級的I/O控制部件，具有更強的獨立處理數(shù)據(jù)的輸入／輸出功能，能同時控制多臺同類型或不同類型的設備。它在一定的硬件基礎上，利用通道程序實現(xiàn)對1/O的控制，更多地免去了CPU的介入，使系統(tǒng)的并行性能更高。
　　【答案】：通道是具有更強的獨立處理數(shù)據(jù)的輸入／輸出功能，能同時控制多臺同類型或不同類型的設備。

四、簡答題：
歷年真題：
2000年：

7．以DMA方式實現(xiàn)傳送，大致可分為哪幾個階段？（3分）
　　【答案】：
　　　　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。

2001年：

2．何謂中斷方式？它主要應用在什么場合？請舉二例。
　　【答案】：
　　　　① 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；
　　　　② 主要應用于處理復雜隨機事件、控制中低速1/O；
　　　　③ 例：打印機控制，故障處理。

3．在 DMA 方式預處理（初始化）階段， CPU 通過程序送出哪些信息？
　　【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 測試設備狀態(tài)，預置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 設備尋址信息，啟動讀／寫。

6．中斷接口一般包含哪些基本組成？簡要說明它們的作用。
　　【答案】：
　　　　① 地址譯碼。選取接口中有關寄存器，也就是選擇了I/O設備。
　　　　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。
　　　　③ 數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實現(xiàn)速度匹配。
　　　　④ 控制邏輯。如中斷控制邏輯、與設備特性相關的控制邏輯等。

2002年：

5．何謂DAM方式？說明它的適用場合。
　　【答案】：
　　　　定義：由DMA控制器控制系統(tǒng)總線，直接依靠硬件實現(xiàn)主存與I/O設備之間的數(shù)據(jù)直傳，傳送期間不需要CPU程序干預。
　　　　適用場合：高速、批量數(shù)據(jù)的簡單傳送。

6．何謂多重中斷？如何保證它的實現(xiàn)？
　　【答案】：
　　　　多重中斷：CPU在響應處理中斷過程中，允許響應處理更高級別的中斷請求，這種方式稱為多重中斷。
　　　　實現(xiàn)方法：在中斷服務程序的起始部分用一段程序來保存現(xiàn)場、送新屏蔽字以屏蔽同級別和低級別的中斷請求、然后開中斷，這樣CPU就可響應更高級別的中斷請求，實現(xiàn)多重中斷。

2003年：

30．簡述外圍設備接口的主要功能。（新教材取消了這一內容）

31．試對程序中斷方式和 DMA 方式各分別舉出二種應用例子。
　　【答案】：
　　　　中斷方式常用于打印機輸出、鍵盤輸入等；
　　　　DMA方式常用于讀／寫磁盤、讀／寫磁帶等。

2004年：

30．主機與外圍設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】：主機與外圍設備之間信息傳送的控制方式有四種：程序查詢方式、中斷方式、DMA方式和通道方式。程序查詢方式CPU 效率最低。

31．試比較中斷方式與 DMA 方式的主要異同，并指出它們各自應用在什么性質的場合。
　　【答案】：
　　　　相同點：這兩種方式下，主機和I/O設備都是并行工作。
　　　　不同點：中斷方式在CPU響應了I/O設備的中斷請求后，要暫停現(xiàn)行程序的執(zhí)行，轉為I/O設備服務。DMA 方式直接依靠硬件實現(xiàn)主存與I/O設備之間的數(shù)據(jù)直傳，傳送期間不需要CPU程序干預，CPU可繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，CPU效率比中斷方式。
　　　　DMA 方式適用場合：高速、批量數(shù)據(jù)的簡單傳送。
　　　　中斷方式適用場合：處理復雜隨機事件、控制中低速1/O設備。

2005年：

30．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、長度計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、標志寄存器、命令寄存器、控制邏輯等。

31．簡述多重中斷系統(tǒng)中CPU響應處理一次中斷的步驟。
　　【答案】：① 關中斷；② 保存現(xiàn)場信息；③ 判別中斷條件；④ 開中斷；⑤ 執(zhí)行中斷服務程序；⑥ 關中斷；⑦ 恢復現(xiàn)場信息；⑧ 開中斷。

由上可見，每年都會考本章的兩道以上的簡答題。考試的兩個重點：一個是DMA方式的有關知識（每年都考），另一個是中斷方式有關內容。這兩方面大家一定重點掌握。

下面一些知識也要求大家了解
1．中斷方式的接口控制器功能：能向CPU發(fā)出中斷請求信號；能發(fā)出識別代碼提供提供引導CPU在響應中斷請求后轉入相應服務程序的地址； CPU要能夠對中斷請求進行允許或禁止的控制；能使中斷請求參加優(yōu)先級排隊。

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

3．中斷裁決機制：輪詢、菊花鏈、獨立請求。

4．CPU與DMA訪問內存沖突的裁決的三種方法：① CPU等待DMA的操作；② DMA乘存儲器空閑時訪問存儲器；③ CPU與DMA交替訪問存儲器。

5．CPU啟動DMA的步驟：① 測試設備狀態(tài)；② 寫存儲器地址寄存器；③ 寫長度計數(shù)器；④ 啟動DMA控制邏輯。

6．通道的三種類型：
　　選擇通道：它與設備之間的傳輸一直維持到設備請求的傳輸完成為止，然后為其它外圍設備傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寬度是可變的，通道中包含一個保存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行交叉復用。
　　字節(jié)多路通道：用于連接多個慢速的和中速的設備，這些設備的數(shù)據(jù)傳送以字節(jié)為單位，字節(jié)交叉模式、猝發(fā)模式。

7．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設備同時工作，但只允許一個設備進行傳輸型操作，而其它設備進行控制型操作；字節(jié)多路通道不僅允許多個設備操作，而且允許它們同時進行傳輸型操作。其次，數(shù)組多路通道與設備之間的數(shù)據(jù)傳送的基本單位是數(shù)據(jù)塊，通道必須為一個設備傳送完一個數(shù)據(jù)塊以后才能為別的設備傳送數(shù)據(jù)，而字節(jié)多路通道與設備之間的數(shù)據(jù)傳送基本單位是字節(jié)，各設備之間的數(shù)據(jù)傳送是以字節(jié)為單位交替進行的。

8．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備；② 從內存中讀取通道程序，并執(zhí)行，即向設備控制器發(fā)送各種命令；③ 組織和控制數(shù)據(jù)在內存與外設之間的傳送操作；④ 讀取外設的狀態(tài)信息，形成整個通道的狀態(tài)信息，提供給CPU或保存在內存中；⑤ 向CPU發(fā)出IO操作中斷請求，將外圍設備的中斷請求和通道本身的中斷請求按次序報告CPU。

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