計(jì)算機(jī)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(jìn)后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(gè)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(diǎn)，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(cuò)題和填空題。
　　1．指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)中各種指令的集合，它反映了計(jì)算機(jī)硬件具備的基本功能。
　　2．計(jì)算機(jī)指令：計(jì)算機(jī)硬件能識(shí)別并能直接執(zhí)行操作的命令，描述一個(gè)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(gè)字段來編碼。
　　4．指令格式：指定指令字段的個(gè)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(gè)指令字所占有的位數(shù)。
　　7．助記符：用容易記憶的符號(hào)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(shè)計(jì)語言，其中大部分指令和機(jī)器語言中的指令一一對應(yīng)，但是不能被計(jì)算機(jī)的硬件直接識(shí)別。
　　9．偽指令：匯編語言程序所提供的裝入內(nèi)存中的位置信息，表示程序段和數(shù)據(jù)段開始信息及結(jié)束信息等。且不轉(zhuǎn)換成2進(jìn)制機(jī)器指令。
　　10．大數(shù)端：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過一個(gè)字節(jié)或者一個(gè)字的寬度，需存儲(chǔ)在相鄰的多個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)位置時(shí)，將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲(chǔ)在最大地址位置的存儲(chǔ)方式。
　　11．小數(shù)端：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過一個(gè)字節(jié)或者一個(gè)字的寬度，需存儲(chǔ)在相鄰的多個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)位置時(shí)，將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲(chǔ)在最小地址位置的存儲(chǔ)方式。
　　12．操作數(shù)尋址方式：指令中地址碼的內(nèi)容及編碼方式。
　　13．系統(tǒng)指令：改變計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)的指令。
　　14．特權(quán)指令：改變執(zhí)行特權(quán)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(jìn)行編碼，以得到操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的地址的方式。
　　17．相對轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)指令的地址與當(dāng)前指令的地址有關(guān)，是用當(dāng)前指令的PC與一個(gè)偏移量相加，和為目標(biāo)指令的PC。
　　18．絕對轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)指令的地址與當(dāng)前指令的地址無關(guān)，指令中給定的目標(biāo)地址即為目標(biāo)指令的PC。
　　19．無條件轉(zhuǎn)移：一種轉(zhuǎn)移指令類型，不管狀態(tài)如何，一律進(jìn)行轉(zhuǎn)移操作。
　　20．條件轉(zhuǎn)移：一種轉(zhuǎn)移指令類型，根據(jù)計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)決定是否轉(zhuǎn)移。
　　21．RISC：精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，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(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，即指令系統(tǒng)中的指令數(shù)量多，且指令功能相對較強(qiáng)。
　　23．堆棧：數(shù)據(jù)的寫入寫出不需要地址，按先進(jìn)后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。

二、選擇填空題：
歷年真題
2000年：
3．在堆棧尋址中，設(shè)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(jìn)棧操作順序是：（SP）-1→SP，（A）→Msp；那么出棧操作的順序應(yīng)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(jìn)行訪問的存儲(chǔ)區(qū)，其訪問方式是后進(jìn)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(chǔ)器中，每個(gè)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(chǔ)器中，每個(gè)編址單元的容量為一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成，一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元可以存放8位二進(jìn)制位。
　　【答案】：B

4．在CPU的狀態(tài)寄存器中，常設(shè)置以下狀態(tài)位：零標(biāo)志位（Z），負(fù)標(biāo)志位（N），（　?。┖停ā　。?。
　　【分析】：在CPU中專門設(shè)置有一個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)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(biāo)志位：零標(biāo)志位（Z）、負(fù)標(biāo)志位（N）、溢出標(biāo)志位（V）、進(jìn)位或借位標(biāo)志位（C）等。
　　【答案】：溢出標(biāo)志位（V）、進(jìn)位或借位標(biāo)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(chǔ)器間接尋址方式中，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。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(chǔ)單元的內(nèi)容。
　　【答案】：以D為地址的存儲(chǔ)單元的內(nèi)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(jié)構(gòu)和循環(huán)程序設(shè)計(jì)；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(chǔ)器中再定位和擴(kuò)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(gè)地址段的位數(shù)，有效的方法是采取（?。?br>　　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(jì)算機(jī)中寄存器的數(shù)量一般很少，采用寄存器尋址時(shí)可用少量的代碼來指定寄存器，這樣可以減少對應(yīng)地址段的代碼位數(shù)，也可減少整個(gè)指令的代碼長度。
　　【答案】：D

10．堆棧指針 SP 的內(nèi)容是（　）。 A．棧頂單元內(nèi)容 B．棧頂單元地址 C．棧底單元內(nèi)容 D．棧底單元地址
　　【分析】：堆棧是按特定順序進(jìn)行訪問的存儲(chǔ)區(qū)，其訪問方式是后進(jìn)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(nèi)容為堆棧中棧項(xiàng)單元的地址，即入棧時(shí)數(shù)據(jù)保存在SP指向的單元，出棧時(shí)將SP指向單元的內(nèi)容取出。
　　【答案】：B

2002年：
8．采用直接尋址方式，則操作數(shù)在（?。┲?。
　　A．主存　　　　　　　　B．寄存器　　　　　C．直接存取存儲(chǔ)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(chǔ)器中的地址，操作數(shù)在主存儲(chǔ)器中，指令中的地址直接作為有效地址，對存儲(chǔ)器進(jìn)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（?。┲?。
　　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(rèn)的（隱含的），默認(rèn)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(shè)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(nèi)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(chǔ)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(chǔ)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(jìn)行加工處理
　 B．只能對雙操作數(shù)進(jìn)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(jìn)行加工處理，也能在隱含約定另一操作數(shù)（或地址）時(shí)，對雙操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算
　　【分析】：單地址指令既能對單操作數(shù)進(jìn)行加工處理，也能對雙操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。當(dāng)處理雙操作數(shù)時(shí)，一個(gè)操作數(shù)在指令中給出，另一個(gè)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)
　　【分析】：指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)中各種指令的集合，它反映了計(jì)算機(jī)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(jī)器指令中是不直接用二進(jìn)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(jié)果存放地址
答案：A

9．在存儲(chǔ)器堆棧中，若棧底地址為A，SP指針初值為A-1，當(dāng)堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時(shí)，彈出操作應(yīng)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(jìn)行訪問的存儲(chǔ)區(qū)，其訪問方式是后進(jìn)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(dāng)堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時(shí)，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(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后，程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是（　）。
　　A．該轉(zhuǎn)移指令的地址
　　B．順序執(zhí)行的下條指令地址
　　C．轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址
　　D．任意指令地址
　　【分析】：轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行過程中，將轉(zhuǎn)移指令所指的子程序的起始地址裝入PC，因此轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后，程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。
　　【答案】：C

三、改錯(cuò)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(jì)算機(jī)中，各指令周期的時(shí)間長度是相同的。（2002）
　　【分析】：在計(jì)算機(jī)中，由于指令的種類不同，功能不同，執(zhí)行每條指令時(shí)機(jī)器所進(jìn)行的操作可能就不同，所需要的時(shí)間長短也可能不相同，所以各指令周期的時(shí)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(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后，目標(biāo)地址可放在任意寄存器中。（2004年）
　　【分析】：轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行過程中，將轉(zhuǎn)移指令所指的子程序的起始地址裝入PC，因此轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后，程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。
　　【答案】：轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后，目標(biāo)地址放在程序計(jì)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(chǔ)器訪問，直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)直接傳輸，傳輸過程本身不需CPU程序干預(yù)。
　?。?002年）5．I/O接口：是指連接主機(jī)和外圍設(shè)備的邏輯部件。
　?。?003年）20．中斷屏蔽：CPU處理一個(gè)中斷的過程中，對其他一些外部設(shè)備的中斷進(jìn)行阻止。
　?。?004年）17．統(tǒng)一編址：將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內(nèi)存單元一樣看待，將它們和內(nèi)存單元聯(lián)合在一起編排地址，用訪問內(nèi)存的指令來訪問輸入輸出設(shè)備接口的某個(gè)寄存器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。
　?。?005年）25．通道程序：通道命令構(gòu)成通道程序。在通道程序的控制下，通道對外圍設(shè)備進(jìn)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(diǎn)。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(cuò)題和填空題。
　　1．統(tǒng)一編址：將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內(nèi)存單元一樣看待，將它們和內(nèi)存單元聯(lián)合在一起編排地址，用訪問內(nèi)存的指令來訪問輸入輸出設(shè)備接口的某個(gè)寄存器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。
　　2．單獨(dú)編址：將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器單獨(dú)編排地址，用專門的控制信號(hào)進(jìn)行輸入輸出操作。
　　3．單級(jí)中斷：CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過程中禁止所有其他外部中斷。
　　4．多級(jí)中斷：CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過程中可以響應(yīng)級(jí)別更高的中斷請求。
　　5．中斷屏蔽：CPU處理一個(gè)中斷的過程中，對其他一些外部設(shè)備的中斷進(jìn)行阻止。
　　6．DMA：直接存儲(chǔ)器訪問，直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)直接傳輸，傳輸過程本身不需CPU程序干預(yù)。
　　7．現(xiàn)場保護(hù)：CPU在響應(yīng)中斷請求時(shí)，將程序計(jì)數(shù)器和有關(guān)寄存器內(nèi)容等系統(tǒng)的狀態(tài)信息存儲(chǔ)起來，以使中斷處理結(jié)束之后能恢復(fù)原來的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行程序，稱為現(xiàn)場保護(hù)。
　　8．中斷向量：外設(shè)在向CPU發(fā)出中斷請求時(shí)，由該設(shè)備通過輸入輸出總線主動(dòng)向CPU發(fā)出一個(gè)識(shí)別代碼，這個(gè)識(shí)別代碼通常稱為中斷向量。
　　9．自陷：當(dāng)CPU出現(xiàn)有算術(shù)操作異常、非法指令、越權(quán)操作和訪存中的異常等某種內(nèi)部情況時(shí)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(diào)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(shè)置中斷排隊(duì)判優(yōu)邏輯的目的是（?。?br>　 A．產(chǎn)生中斷源編碼
　 B．使同時(shí)提出的請求中的優(yōu)先級(jí)別最高者，得到及時(shí)響應(yīng)
　 C．使CPU能方便地轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序
　 D．提高中斷響應(yīng)速度
　　【分析】：當(dāng)有多個(gè)中斷請求同時(shí)出現(xiàn)，中斷服務(wù)系統(tǒng)必須能從中選出當(dāng)前最需要給予響應(yīng)的最重要的中斷請求，這就需要預(yù)先對所有的中斷進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，這個(gè)工作可由中斷優(yōu)先級(jí)判斷邏輯來完成，排隊(duì)的規(guī)則可由軟件通過對中斷屏蔽寄存器進(jìn)行設(shè)置來確定。
　　【答案】：B

10．通道程序在內(nèi)存中的首地址由（ ）給出。
　　【分析】：CPU使用通道進(jìn)行一個(gè)輸入輸出操作時(shí)，先發(fā)出一個(gè)通道啟動(dòng)信號(hào)。通道收到啟動(dòng)信號(hào)后，到指定的內(nèi)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(nèi)存中的首地址。
　　【答案】：通道地址字

11．在不改變中斷響應(yīng)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(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)來決定各個(gè)中斷的級(jí)別。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是通過CPU內(nèi)部的一個(gè)中斷屏蔽字寄存器來實(shí)現(xiàn)對不同中斷的分別禁止的，這個(gè)寄存器可在中斷處理程序中重新設(shè)置，這樣就可以改變原有的中斷優(yōu)先級(jí)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(chǔ)器訪問，是利用一個(gè)專門的接口電路將計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器與高速的外設(shè)相連接，當(dāng)計(jì)算機(jī)要與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，由CPU發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)啟動(dòng)DMA之后由DMA來控制完成外設(shè)與主存儲(chǔ)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(shí)間，所以數(shù)據(jù)的傳送速度較高。
　　【答案】：外設(shè)　　主存儲(chǔ)器

三、改錯(cuò)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(dú)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(dú)立編址是指對1/O設(shè)備的控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等單獨(dú)進(jìn)行地址編排，使用專門的指令對其進(jìn)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(shè)統(tǒng)一編址是指給每個(gè)外設(shè)設(shè)置一個(gè)地址碼。
　　【分析】：CPU與外設(shè)之間的信息傳送是通過硬件接口來實(shí)現(xiàn)的，各種外設(shè)的硬件接口上又都包含有多個(gè)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(shè)接口上的各種寄存器等同于內(nèi)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，通過使用訪問內(nèi)存單元的指令來訪問外設(shè)接口上的各個(gè)寄存器，這樣就可以使用訪存指令來訪問外設(shè)，輸入輸出操作簡單，程序設(shè)計(jì)比較簡便。由于外設(shè)接口上的寄存器種類和數(shù)量通常不止一個(gè)，所以一個(gè)外設(shè)至少對應(yīng)一個(gè)以上的內(nèi)存地址。
　　【答案】：對外設(shè)統(tǒng)一編址是將外設(shè)接口上的寄存器等內(nèi)存單元，給每個(gè)外設(shè)設(shè)置至少一個(gè)地址碼。

（2003年）25．在常見的微機(jī)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(gè)輸入輸出設(shè)備與CPU和主存儲(chǔ)器相連接，并控制其信息的傳輸，主要用于大型計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等含有許多輸入輸出設(shè)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(shè)備與主存儲(chǔ)器相連接，并控制其信息的傳輸，主要用于微型計(jì)算機(jī)中外設(shè)與主存之間需要成批傳輸數(shù)據(jù)的場合，如微機(jī)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(jī)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(jí)的I/O控制部件，具有更強(qiáng)的獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的輸入／輸出功能，能同時(shí)控制多臺(tái)同類型或不同類型的設(shè)備。它在一定的硬件基礎(chǔ)上，利用通道程序?qū)崿F(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(qiáng)的獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的輸入／輸出功能，能同時(shí)控制多臺(tái)同類型或不同類型的設(shè)備。

四、簡答題：
歷年真題：
2000年：

7．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】：
　　　?、?DMA傳送前的預(yù)置階段（DMA初始化）；
　　　?、?數(shù)據(jù)傳送階段（DMA傳送）；
　　　　③ 傳送后的結(jié)束處理。

2001年：

2．何謂中斷方式？它主要應(yīng)用在什么場合？請舉二例。
　　【答案】：
　　　?、?中斷方式指：CPU在接到隨機(jī)產(chǎn)生的中斷請求信號(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；
　　　?、?主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速1/O；
　　　?、?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(shè)備狀態(tài)，預(yù)置DMA控制器工作方式；
　　　?、?主存緩沖區(qū)首址，交換量，傳送方向；
　　　?、?設(shè)備尋址信息，啟動(dòng)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】：
　　　?、?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。
　　　?、?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。

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(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(shí)現(xiàn)？
　　【答案】：
　　　　多重中斷：CPU在響應(yīng)處理中斷過程中，允許響應(yīng)處理更高級(jí)別的中斷請求，這種方式稱為多重中斷。
　　　　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保存現(xiàn)場、送新屏蔽字以屏蔽同級(jí)別和低級(jí)別的中斷請求、然后開中斷，這樣CPU就可響應(yīng)更高級(jí)別的中斷請求，實(shí)現(xiàn)多重中斷。

2003年：

30．簡述外圍設(shè)備接口的主要功能。（新教材取消了這一內(nèi)容）

31．試對程序中斷方式和 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、鍵盤輸入等；
　　　　DMA方式常用于讀／寫磁盤、讀／寫磁帶等。

2004年：

30．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(yīng)用在什么性質(zhì)的場合。
　　【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(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速1/O設(shè)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(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。

31．簡述多重中斷系統(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)場信息；③ 判別中斷條件；④ 開中斷；⑤ 執(zhí)行中斷服務(wù)程序；⑥ 關(guān)中斷；⑦ 恢復(fù)現(xiàn)場信息；⑧ 開中斷。

由上可見，每年都會(huì)考本章的兩道以上的簡答題?？荚嚨膬蓚€(gè)重點(diǎn)：一個(gè)是DMA方式的有關(guān)知識(shí)（每年都考），另一個(gè)是中斷方式有關(guān)內(nèi)容。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。

下面一些知識(shí)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(hào)；能發(fā)出識(shí)別代碼提供提供引導(dǎo)CPU在響應(yīng)中斷請求后轉(zhuǎn)入相應(yīng)服務(wù)程序的地址； CPU要能夠?qū)χ袛嗾埱筮M(jìn)行允許或禁止的控制；能使中斷請求參加優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。

2．CPU與外圍設(shè)備進(jìn)行通信有三種類型：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。

3．中斷裁決機(jī)制：輪詢、菊花鏈、獨(dú)立請求。

4．CPU與DMA訪問內(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)訪問存儲(chǔ)器；③ CPU與DMA交替訪問存儲(chǔ)器。

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

6．通道的三種類型：
　　選擇通道：它與設(shè)備之間的傳輸一直維持到設(shè)備請求的傳輸完成為止，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。

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(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。

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(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操作中斷請求，將外圍設(shè)備的中斷請求和通道本身的中斷請求按次序報(bào)告CPU。

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