計(jì)算機(jī)組成原理教材習(xí)題解答

1、計(jì)算機(jī)組成原理 蔣本珊編著 教材習(xí)題解答 第1章 概論 電子數(shù)字計(jì)算機(jī)和電子模擬計(jì)算機(jī)的區(qū)別在哪里？解：電子數(shù)字計(jì)算機(jī)中處理的信息是在時(shí)間上離散的數(shù)字量，運(yùn)算的過(guò)程是不連續(xù)的；電子模擬計(jì)算機(jī)中處理的信息是連續(xù)變化的物理量，運(yùn)算的過(guò)程是連續(xù)的。 馮· 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？ 其中最主要的一點(diǎn)是什么？解：馮· 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)如下： 計(jì)算機(jī)（指硬件）應(yīng)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成； 計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)； 將編好的程序和原始數(shù)據(jù)事先存入存儲(chǔ)器中，然后再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作。第 點(diǎn)是最主要的一點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)的硬件是由哪些部件組成的？

2、它們各有哪些功能？解：計(jì)算機(jī)的硬件應(yīng)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成。它們各自的功能是： 輸入設(shè)備：把人們編好的程序和原始數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)中去，并且將它們轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)內(nèi)部所能識(shí)別和接受的信息方式。 輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以人或其他設(shè)備所能接受的形式送出計(jì)算機(jī)。 存儲(chǔ)器：用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。 運(yùn)算器：對(duì)信息進(jìn)行處理和運(yùn)算。 控制器：按照人們預(yù)先確定的操作步驟，控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的各部件有條不紊地自動(dòng)工作。 什么叫總線？ 簡(jiǎn)述單總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。解：總線是一組能為多個(gè)部件服務(wù)的公共信息傳送線路，它能分時(shí)地發(fā)送與接收各部件的信息。單總線結(jié)構(gòu)即各大部件都連接在單一的一組總線上

3、，這個(gè)總線被稱為系統(tǒng)總線。CPU 與主存、CPU 與外設(shè)之間可以直接進(jìn)行信息交換，主存與外設(shè)、外設(shè)與外設(shè)之間也可以直接進(jìn)行信息交換，而無(wú)須經(jīng)過(guò)CPU 的干預(yù)。9 簡(jiǎn)單描述計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)，說(shuō)明各層次的主要特點(diǎn)。解：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)硬件與軟件組成的綜合體，可以把它看成是按功能劃分的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)。第 級(jí)為硬件組成的實(shí)體。第 級(jí)是微程序級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是微指令集，程序員用微指令編寫的微程序一般是直接由硬件執(zhí)行的。第 級(jí)是傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是該機(jī)的指令集，程序員用機(jī)器指令編寫的程序可以由微程序進(jìn)行解釋。第 級(jí)是操作系統(tǒng)級(jí)。從操作系統(tǒng)的基本功能來(lái)看，一方面它要直接管理傳統(tǒng)機(jī)器中的軟硬件資源

4、，另一方面它又是傳統(tǒng)機(jī)器的延伸。第 級(jí)是匯編語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言，完成匯編語(yǔ)言翻譯的程序叫做匯編程序。第 級(jí)是高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言就是各種高級(jí)語(yǔ)言，通常用編譯程序來(lái)完成高級(jí)語(yǔ)言翻譯的工作。第 級(jí)是應(yīng)用語(yǔ)言級(jí)。這一級(jí)是為了使計(jì)算機(jī)滿足某種用途而專門設(shè)計(jì)的，因此這一級(jí)語(yǔ)言就是各種面向問(wèn)題的應(yīng)用語(yǔ)言。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？解：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有：機(jī)器字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)通路寬度、主存容量和運(yùn)算速度等。機(jī)器字長(zhǎng)是指參與運(yùn)算的數(shù)的基本位數(shù)，它是由加法器、寄存器的位數(shù)決定的。數(shù)據(jù)通路寬度是指數(shù)據(jù)總線一次所能并行傳送信息的位數(shù)。主存容量是指主存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的全部信息量。運(yùn)算速度與

5、機(jī)器的主頻、執(zhí)行什么樣的操作、主存本身的速度等許多因素有關(guān)。第2章 數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示2-1 設(shè)機(jī)器數(shù)的字長(zhǎng)為8位（含1位符號(hào)位），分別寫出下列各二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼。 0， -0，0.1000，-0.1000，0.1111，-0.1111,1101，-11010原碼：00000000 補(bǔ)碼：00000000 反碼：00000000-0原碼：10000000 補(bǔ)碼：00000000 反碼：111111110.1000原碼：0.1000000 補(bǔ)碼：0.1000000 反碼：0.1000000-0.1000原碼：1.1000000 補(bǔ)碼：1.1000000 反碼：1.01111110.11

6、11原碼：0.1111000 補(bǔ)碼：0.1111000 反碼：0.1111000-0.1111原碼：1.1111000 補(bǔ)碼：1.0001000 反碼：1.00001111101 原碼：00001101 補(bǔ)碼：00001101 反碼：00001101-1101 原碼：10001101 補(bǔ)碼：11110011 反碼：111100102-2寫出下列各數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼原碼：0.0111補(bǔ)碼：0.0111反碼：0.0111原碼：0.0100補(bǔ)碼：0.0100反碼：0.0100原碼：0.0001補(bǔ)碼: 0.0001反碼：0.0001原碼：00000補(bǔ)碼：00000反碼：00000原碼：10000補(bǔ)碼

7、：00000反碼：11111原碼：1.0001補(bǔ)碼：1.1111反碼：1.1110原碼：1.0100補(bǔ)碼：1.1100反碼：1.1011原碼：1.0111補(bǔ)碼：1.0100反碼：1.10002-3已知下列數(shù)的原碼表示，分別寫出它們的補(bǔ)碼表示。X原=0.10100，X原=1.10111x補(bǔ)=0.10100，x補(bǔ)=1.010012-4已知下列數(shù)的補(bǔ)碼表示，分別寫出它們的真值。=0.10100,2- 一個(gè)n 位字長(zhǎng)的二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)，其中 位為符號(hào)位，分別寫出在補(bǔ)碼和反碼兩種情況下：（） 模數(shù)； （） 最大的正數(shù)；（） 最負(fù)的數(shù)； （） 符號(hào)位的權(quán)；（） 的表示形式；（） 的表示形式。解：第3章 指令

8、長(zhǎng)度和機(jī)器字長(zhǎng)有什么關(guān)系？ 半字長(zhǎng)指令、單字長(zhǎng)指令、雙字長(zhǎng)指令分別表示什么意思？解：指令長(zhǎng)度與機(jī)器字長(zhǎng)沒有固定的關(guān)系，指令長(zhǎng)度可以等于機(jī)器字長(zhǎng)，也可以大于或小于機(jī)器字長(zhǎng)。通常，把指令長(zhǎng)度等于機(jī)器字長(zhǎng)的指令稱為單字長(zhǎng)指令；指令長(zhǎng)度等于半個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)的指令稱為半字長(zhǎng)指令；指令長(zhǎng)度等于兩個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)的指令稱為雙字長(zhǎng)指令。 零地址指令的操作數(shù)來(lái)自哪里？ 一地址指令中，另一個(gè)操作數(shù)的地址通常可采用什么尋址方式獲得？ 各舉一例說(shuō)明。解：雙操作數(shù)的零地址指令的操作數(shù)來(lái)自堆棧的棧頂和次棧頂。雙操作數(shù)的一地址指令的另一個(gè)操作數(shù)通常可采用隱含尋址方式獲得，即將另一操作數(shù)預(yù)先存放在累加器中。例如，前述零地址和一地址的加

9、法指令。 某機(jī)為定長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，指令長(zhǎng)度 位；每個(gè)操作數(shù)的地址碼長(zhǎng) 位，指令分為無(wú)操作數(shù)、單操作數(shù)和雙操作數(shù)三類。若雙操作數(shù)指令已有K 種，無(wú)操作數(shù)指令已有L種，問(wèn)單操作數(shù)指令最多可能有多少種？ 上述三類指令各自允許的最大指令條數(shù)是多少？指令系統(tǒng)65 解： X （ K） × jL k雙操作數(shù)指令的最大指令數(shù)： 。單操作數(shù)指令的最大指令數(shù)： × （假設(shè)雙操作數(shù)指令僅 條，為無(wú)操作數(shù)指令留出 個(gè)擴(kuò)展窗口） 。無(wú)操作數(shù)指令的最大指令數(shù)： 。其中 為表示某條二地址指令占用的編碼數(shù)， 為表示某條單地址指令占用的編碼數(shù)。此時(shí)雙操作數(shù)和單操作數(shù)指令各僅有 條。 設(shè)某機(jī)為定長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，指

10、令長(zhǎng)度 位，每個(gè)地址碼占 位，試提出一種分配方案，使該指令系統(tǒng)包含： 條三地址指令， 條二地址指令， 條單地址指令。解： 條三地址指令 XXX YYY ZZZ XXX YYY ZZZ 條二地址指令 XXX YYY XXX YYY 條單地址指令 XXX XXX 指令格式同上題，能否構(gòu)成：三地址指令 條，單地址指令 條，零地址指令 條？ 為什么？解：三地址指令 條 XXX YYY ZZZ XXX YYY ZZZ單地址指令 條 XXX YYY只能再擴(kuò)展出零地址指令 條，所以不能構(gòu)成這樣的指令系統(tǒng)。 指令中地址碼的位數(shù)與直接訪問(wèn)的主存容量和最小尋址單位有什么關(guān)系？66 解：主存容量越大，所需的地址碼位

11、數(shù)就越長(zhǎng)。對(duì)于相同容量來(lái)說(shuō)，最小尋址單位越小，地址碼的位數(shù)就越長(zhǎng)。 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng) 位，CPU 有 個(gè) 位的通用寄存器，設(shè)計(jì)一個(gè)能容納 種操作的單字長(zhǎng)指令系統(tǒng)。（） 如果是存儲(chǔ)器間接尋址方式的寄存器 存儲(chǔ)器型指令，能直接尋址的最大主存空間是多少？（） 如果采用通用寄存器作為基址寄存器，能直接尋址的最大主存空間又是多少？解：因?yàn)橛?jì)算機(jī)中共有 條指令，所以操作碼占 位； 個(gè)通用寄存器，寄存器編號(hào)占 位；其余部分為地址碼或標(biāo)志位。（） 如果是存儲(chǔ)器間接尋址方式的寄存器 存儲(chǔ)器型指令，操作碼 位，寄存器編號(hào) 位，間址標(biāo)志 位，地址碼 位，直接尋址的最大主存空間是 字。（） 如果采用通用寄存器作為基址寄存器

12、，EA （Rb ） A ，能直接尋址的最大主存空間是 字。 已知某小型機(jī)字長(zhǎng)為 位，其雙操作數(shù)指令的格式如下： OP R A其中：OP 為操作碼，R 為通用寄存器地址。試說(shuō)明下列各種情況下能訪問(wèn)的最大主存區(qū)域有多少機(jī)器字？（） A 為立即數(shù)。（） A 為直接主存單元地址。（） A 為間接地址（非多重間址） 。（） A 為變址尋址的形式地址，假定變址寄存器為R （字長(zhǎng)為 位） 。解：（） 個(gè)機(jī)器字。（） 個(gè)機(jī)器字。（） 個(gè)機(jī)器字。（） 個(gè)機(jī)器字。14. 假定某機(jī)的指令格式如下： 11 109 8 7 6 5 0OPI1I2Z/CA其中：Bit11=1：間接尋址；Bit8 =1：變址寄存器I1尋址

13、；Bit7 =1：變址寄存器I2尋址；Bit6（零頁(yè)現(xiàn)行頁(yè)尋址）：Z/C=0，表示0頁(yè)面；Z/C=1，表示現(xiàn)行頁(yè)面，即指令所在頁(yè)面。若主存容量為 212個(gè)存儲(chǔ)單元，分為26個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面有26個(gè)字。設(shè)有關(guān)寄存器的內(nèi)容為（PC）=0340Q （I1）=1111Q （I2）=0256Q試計(jì)算下列指令的有效地址。（1） 1046Q（2） 2433Q（3） 3215Q（4） 1111Q解：（1）1046Q=001 000 100 110 因?yàn)?個(gè)標(biāo)志位均為0，故為直接尋址，EA=A=0046Q。（2）2433Q=010 100 011 011因?yàn)?Bit8（I1）=1，故為變址寄存器1尋址，EA=（

14、I1）+A=1111+33=1144Q。（3）3215Q=011 010 001 101因?yàn)?Bit7（I2）=1，故為變址寄存器2尋址，EA=（I2）+A=025615=0273Q。（4）1111Q=001 001 001 001因?yàn)?Bit6（Z/C ）=1，故為當(dāng)前頁(yè)尋址，EA =（PC）HA=0311=0311Q。15. 假定指令格式如下： 15 12 11 10 9 8 7 0 O PI1I2Z/CD/IA其中：D/I為直接/間接尋址標(biāo)志，D/I=0表示直接尋址，D/I=1表示間接尋址。Bit11=1：變址寄存器I1尋址；Bit10=1：變址寄存器I2尋址；Bit9（零頁(yè)現(xiàn)行頁(yè)尋址）

15、：Z/C=0，表示0頁(yè)面；Z/C=1，表示現(xiàn)行頁(yè)面，即指令所在頁(yè)面。若主存容量為216個(gè)存儲(chǔ)單元，分為28個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面有28個(gè)字。設(shè)有關(guān)寄存器的內(nèi)容為（I1）=002543Q （I2）=063215Q （PC）=004350Q試計(jì)算下列指令的有效地址 。（1）152301Q（2）074013Q（3）161123Q（4）140011Q解 ：（1）152301Q=1 101 010 011 000 001因?yàn)?Bit10（I2）=1，故為變址寄存器2尋址，EA=（I2）+A=063215301=063516Q。（2）074013Q=0 111 100 000 001 011因?yàn)?Bit11（I

16、1） =1，故為變址寄存器1尋址，EA=（I1）+ A=002543Q013=002556Q。（3）161123Q =1 110 001 001 010 011因?yàn)?Bit9（Z /C ）=1，故為當(dāng)前頁(yè)尋址，EA=（PC）/A =004123Q。（4）140011Q=1 100 000 000 001 001因?yàn)?個(gè)標(biāo)志位均為0，故為直接尋址，EA =A=000011Q。 舉例說(shuō)明哪幾種尋址方式除去取指令以外不訪問(wèn)存儲(chǔ)器？ 哪幾種尋址方式除去70 取指令外只需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器？ 完成什么樣的指令，包括取指令在內(nèi)共訪問(wèn) 次存儲(chǔ)器？解：除去取指令以外不訪問(wèn)存儲(chǔ)器：立即尋址，寄存器尋址。除去取指令外

17、只需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器：直接尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，基址尋址，相對(duì)尋址，頁(yè)面尋址。二級(jí)間接尋址包括取指令在內(nèi)共訪問(wèn) 次存儲(chǔ)器。20什么叫主程序和子程序？ 調(diào)用子程序時(shí)還可采用哪幾種方法保存返回地址？ 畫圖說(shuō)明調(diào)用子程序的過(guò)程。解：主程序就是指通常的程序，而子程序是一組可以公用的指令序列，只要知道子程序的入口地址就能調(diào)用它。保存返回地址的方法有多種：（） 用子程序的第一個(gè)字單元存放返回地址。轉(zhuǎn)子指令把返回地址存放在子程序的第一個(gè)字單元中，子程序從第二個(gè)字單元開始執(zhí)行。返回時(shí)將第一個(gè)字單元地址作為間接地址，采用間址方式返回主程序。（） 用寄存器存放返回地址。轉(zhuǎn)子指令先把返回地址放到某一個(gè)寄存器

18、中，再由子程序?qū)⒓拇嫫髦械膬?nèi)容轉(zhuǎn)移到另一個(gè)安全的地方。（） 用堆棧保存返回地址。調(diào)用子程序的過(guò)程如圖唱 所示，此時(shí)返回地址保存在堆棧中。圖唱 主程序調(diào)用子程序的過(guò)程第4章 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算 已知X 和Y ，試用它們的變形補(bǔ)碼計(jì)算出X Y ，并指出結(jié)果是否溢出。（） X ，Y 98 解：（） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ)結(jié)果正溢 已知：X ，Y 求： X補(bǔ)， X補(bǔ)， X補(bǔ)， Y補(bǔ)， Y補(bǔ)， Y 補(bǔ)。解：X補(bǔ) X補(bǔ) ， X補(bǔ) ， X補(bǔ) Y 補(bǔ) Y補(bǔ) ， Y補(bǔ) ， Y 補(bǔ) 分別用原碼乘法和補(bǔ)碼乘法計(jì)算X × Y 。（） X ，Y 解：（） 原碼乘法：所以X ×

19、; Y X × Y 補(bǔ)碼乘法：所以X × Y 補(bǔ) X × Y 分別用原碼和補(bǔ)碼加減交替法計(jì)算X ÷ Y 。（） X ，Y 解：（） 原碼除法：因?yàn)镼s Xs 磑Y s 磑 所以XY × 補(bǔ)碼除法：所以XY 補(bǔ) × XY × 第5章存儲(chǔ)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu) 如何區(qū)別存儲(chǔ)器和寄存器？ 兩者是一回事的說(shuō)法對(duì)嗎？解：存儲(chǔ)器和寄存器不是一回事。存儲(chǔ)器在CPU 的外邊，專門用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，訪問(wèn)存儲(chǔ)器的速度較慢。寄存器屬于CPU 的一部分，訪問(wèn)寄存器的速度很快。 存儲(chǔ)器的主要功能是什么？ 為什么要把存儲(chǔ)系統(tǒng)分成若干個(gè)不同層次？ 主要有哪些層次？

20、解：存儲(chǔ)器的主要功能是用來(lái)保存程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)系統(tǒng)是由幾個(gè)容量、速度和價(jià)存儲(chǔ)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)格各不相同的存儲(chǔ)器用硬件、軟件、硬件與軟件相結(jié)合的方法連接起來(lái)的系統(tǒng)。把存儲(chǔ)系統(tǒng)分成若干個(gè)不同層次的目的是為了解決存儲(chǔ)容量、存取速度和價(jià)格之間的矛盾。由高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器構(gòu)成的三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以分為兩個(gè)層次，其中高速緩存和主存間稱為Cache 主存存儲(chǔ)層次（Cache 存儲(chǔ)系統(tǒng)） ；主存和輔存間稱為主存 輔存存儲(chǔ)層次（虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)） 。 什么是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器？ 它有什么特點(diǎn)？解：采用半導(dǎo)體器件制造的存儲(chǔ)器，主要有MOS 型存儲(chǔ)器和雙極型存儲(chǔ)器兩大類。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器具有容量大、速度快、體積小、可靠性

21、高等特點(diǎn)。半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的信息會(huì)因?yàn)閿嚯姸鴣G失。 說(shuō)明存取周期和存取時(shí)間的區(qū)別。解：存取周期是指主存進(jìn)行一次完整的讀寫操作所需的全部時(shí)間，即連續(xù)兩次訪問(wèn)存儲(chǔ)器操作之間所需要的最短時(shí)間。存取時(shí)間是指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間。存取周期一定大于存取時(shí)間。 一個(gè)K × 的存儲(chǔ)芯片需要多少根地址線、數(shù)據(jù)輸入線和輸出線？解：需要 根地址線， 根數(shù)據(jù)輸入和輸出線。 一個(gè)容量為K × 位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？ 當(dāng)選用下列不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需要多少片？存儲(chǔ)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)K × 位，K × 位，K × 位，K 

22、5; 位，K × 位，K × 位。解：地址線 根，數(shù)據(jù)線 根，共 根。若選用不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片，則需要：K × 位芯片 片，K × 位芯片 片，K × 位芯片 片，K × 位芯片 片，K × 位芯片 片，K × 位芯片 片。 現(xiàn)有 × 的存儲(chǔ)芯片，若用它組成容量為K × 的存儲(chǔ)器。試求：（） 實(shí)現(xiàn)該存儲(chǔ)器所需的芯片數(shù)量？（） 若將這些芯片分裝在若干塊板上，每塊板的容量為K × ，該存儲(chǔ)器所需的地址線總位數(shù)是多少？ 其中幾位用于選板？ 幾位用于選片？ 幾位用作片內(nèi)地址？解：（） 需 &#

23、215; 的芯片 片。（） 該存儲(chǔ)器所需的地址線總位數(shù)是 位，其中 位用于選板， 位用于選片， 位用作片內(nèi)地址。 已知某機(jī)字長(zhǎng) 位，現(xiàn)采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作主存，其地址線為 位，若使用K × 的SRAM 芯片組成該機(jī)所允許的最大主存空間，并采用存儲(chǔ)模板結(jié)構(gòu)形式。（） 若每塊模板容量為K × ，共需多少塊存儲(chǔ)模板？（） 畫出一個(gè)模板內(nèi)各芯片的連接邏輯圖。解：解：（1） 根據(jù)題干可知存儲(chǔ)器容量為216 64KB ， 64KB/4KB=16，故共需16塊存儲(chǔ)模板。（2） 一個(gè)模板內(nèi)各芯片的連接邏輯圖如所示： 用容量為K × 的DRAM 芯片構(gòu)成KB 的存儲(chǔ)器。（） 畫出該存

24、儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)框圖。133 圖唱 存儲(chǔ)器的邏輯結(jié)構(gòu)圖解：（） 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)框圖如圖唱 所示。 什么是高速緩沖存儲(chǔ)器？ 它與主存是什么關(guān)系？ 其基本工作過(guò)程如何？解：高速緩沖存儲(chǔ)器位于主存和CPU 之間，用來(lái)存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序段和數(shù)據(jù)中的活躍部分，使CPU 的訪存操作大多數(shù)針對(duì)Cache 進(jìn)行，從而使程序的執(zhí)行速度大大提高。高速緩沖存儲(chǔ)器的存取速度接近于CPU 的速度，但是容量較小，它保存的信息只是主存中最急需處理的若干塊的副本。當(dāng)CPU 發(fā)出讀請(qǐng)求時(shí)，如果Cache 命中，就直接對(duì)Cache 進(jìn)行讀操作，與主存無(wú)關(guān)；如果Cache 不命中，則仍需訪問(wèn)主存，并把該塊信息一次從主存調(diào)入Cache

25、內(nèi)。若此時(shí)Cache 已滿，則須根據(jù)某種替換算法，用這個(gè)塊替換掉Cache 中原來(lái)的某塊信第6章中央處理器 控制器有哪幾種控制方式？ 各有何特點(diǎn)？解：控制器的控制方式可以分為 種：同步控制方式、異步控制方式和聯(lián)合控制方式。同步控制方式的各項(xiàng)操作都由統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)控制，在每個(gè)機(jī)器周期中產(chǎn)生統(tǒng)一數(shù)目的節(jié)拍電位和工作脈沖。這種控制方式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)；但是對(duì)于許多簡(jiǎn)單指令來(lái)說(shuō)會(huì)有較多的空閑時(shí)間，造成較大數(shù)量的時(shí)間浪費(fèi)，從而影響了指令的執(zhí)行速度。異步控制方式的各項(xiàng)操作不采用統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)控制，而根據(jù)指令或部件的具體情況決定，需要多少時(shí)間，就占用多少時(shí)間。異步控制方式?jīng)]有時(shí)間上的浪費(fèi)，因而提高了機(jī)器的

26、效率，但是控制比較復(fù)雜。聯(lián)合控制方式是同步控制和異步控制相結(jié)合的方式。 什么是三級(jí)時(shí)序系統(tǒng)？解：三級(jí)時(shí)序系統(tǒng)是指機(jī)器周期、節(jié)拍和工作脈沖。計(jì)算機(jī)中每個(gè)指令周期劃分為若干個(gè)機(jī)器周期，每個(gè)機(jī)器周期劃分為若干個(gè)節(jié)拍，每個(gè)節(jié)拍中設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)工作脈沖。 控制器有哪些基本功能？ 它可分為哪幾類？ 分類的依據(jù)是什么？解：控制器的基本功能有：（） 從主存中取出一條指令，并指出下一條指令在主存中的位置。（） 對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作。（） 指揮并控制CPU 、主存和輸入輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)?？刂破骺煞譃榻M合邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型、組合邏輯與存儲(chǔ)邏輯結(jié)合型 類，分類的依據(jù)在

27、于控制器的核心 微操作信號(hào)發(fā)生器（控制單元CU）的實(shí)現(xiàn)方法不同。 中央處理器有哪些功能？ 它由哪些基本部件所組成？解：從程序運(yùn)行的角度來(lái)看，CPU 的基本功能就是對(duì)指令流和數(shù)據(jù)流在時(shí)間與空間上實(shí)施正確的控制。對(duì)于馮· 諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)而言，數(shù)據(jù)流是根據(jù)指令流的操作而形成的，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)流是由指令流來(lái)驅(qū)動(dòng)的。中央處理器由運(yùn)算器和控制器組成。 中央處理器中有哪幾個(gè)主要寄存器？ 試說(shuō)明它們的結(jié)構(gòu)和功能。解：CPU 中的寄存器是用來(lái)暫時(shí)保存運(yùn)算和控制過(guò)程中的中間結(jié)果、最終結(jié)果及控制、狀態(tài)信息的，它可分為通用寄存器和專用寄存器兩大類。通用寄存器可用來(lái)存放原始數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，有的還可以作為變址

28、寄存器、計(jì)數(shù)器、地址指針等。專用寄存器是專門用來(lái)完成某一種特殊功能的寄存器，如程序計(jì)數(shù)器PC 、指令寄存器IR 、存儲(chǔ)器地址寄存器MAR 、存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR 、狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSWR 等。 以一條典型的單地址指令為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明下列部件在計(jì)算機(jī)的取指周期和執(zhí)行周期中的作用。（） 程序計(jì)數(shù)器PC ；（） 指令寄存器IR ；（） 算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU ；（） 存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR ；（） 存儲(chǔ)器地址寄存器MAR 。解：（） 程序計(jì)數(shù)器PC ：存放指令地址；（） 指令寄存器IR ：存放當(dāng)前指令；（） 算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU ：進(jìn)行算邏運(yùn)算；（） 存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR ：存放寫入或讀出的數(shù)據(jù)

29、指令；（） 存儲(chǔ)器地址寄存器MAR ：存放寫入或讀出的數(shù)據(jù)指令的地址。8. 以單地址指令“加（INC A）”為例，該指令分為 個(gè)周期：取指周期、分析取數(shù)周期、執(zhí)行周期。 個(gè)周期完成的操作如表唱 所示。表6唱2 加1 指令完成的操作取指周期，析取數(shù)周期，行周期PC （PC） MAR IR 指令 MDR IR ALU （PC） （A） MAR 指令地址 MAR A MAR MDR 指令 MDR （A） MDR （A） MDR 什么是指令周期？ 什么是CPU 周期？ 它們之間有什么關(guān)系？解：指令周期是指取指令、分析取數(shù)到執(zhí)行指令所需的全部時(shí)間。CPU 周期（機(jī)器周期）是完成一個(gè)基本操作的時(shí)間。一個(gè)指

30、令周期劃分為若干個(gè)CPU 周期。 指令和數(shù)據(jù)都存放在主存，如何識(shí)別從主存儲(chǔ)器中取出的是指令還是數(shù)據(jù)？解：指令和數(shù)據(jù)都存放在主存，它們都以二進(jìn)制代碼形式出現(xiàn)，區(qū)分的方法為：（） 取指令或數(shù)據(jù)時(shí)所處的機(jī)器周期不同：取指周期取出的是指令；分析取數(shù)或執(zhí)行周期取出的是數(shù)據(jù)。（） 取指令或數(shù)據(jù)時(shí)地址的來(lái)源不同：指令地址來(lái)源于程序計(jì)數(shù)器；數(shù)據(jù)地址來(lái)源于地址形成部件。 CPU 中指令寄存器是否可以不要？ 指令譯碼器是否能直接對(duì)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR 中的信息譯碼？ 為什么？ 請(qǐng)以無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令JMP A 為例說(shuō)明。解：指令寄存器不可以不要。指令譯碼器不能直接對(duì)MDR 中的信息譯碼，因?yàn)樵谌≈钢芷贛DR 的內(nèi)容

31、是指令，而在取數(shù)周期MDR 的內(nèi)容是操作數(shù)。以JMP A 指令為例，假設(shè)指令占兩個(gè)字，第一個(gè)字為操作碼，第二個(gè)字為轉(zhuǎn)移地址，它們從主存中取出時(shí)都需要經(jīng)過(guò)MDR ，其中只有第一個(gè)字需要送至指令寄存器，并且進(jìn)行指令的譯碼，而第二個(gè)字不需要送指令寄存器。 CPU 結(jié)構(gòu)如圖-30 所示，其中有一個(gè)累加寄存器AC 、一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其176 他 個(gè)寄存器，各部件之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。（） 標(biāo)明 個(gè)寄存器的名稱。（） 簡(jiǎn)述指令從主存取出送到控制器的數(shù)據(jù)通路。（） 簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)在運(yùn)算器和主存之間進(jìn)行存取訪問(wèn)的數(shù)據(jù)通路。圖唱 某機(jī)CPU 結(jié)構(gòu)解：（） 這 個(gè)寄存器中，a 為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄

32、存器MDR ，b 為指令寄存器IR ，c 為存儲(chǔ)器地址寄存器MAR ，d 為程序計(jì)數(shù)器PC 。（） 取指令的數(shù)據(jù)通路：PC MAR MM MDR IR（） 數(shù)據(jù)從主存中取出的數(shù)據(jù)通路（設(shè)數(shù)據(jù)地址為X） ：X MAR MM MDR ALU AC數(shù)據(jù)存入主存中的數(shù)據(jù)通路（設(shè)數(shù)據(jù)地址為Y） ：Y MAR ，AC MDR MM 什么是微命令和微操作？ 什么是微指令？ 微程序和機(jī)器指令有何關(guān)系？ 微程序和程序之間有何關(guān)系？解：微命令是控制計(jì)算機(jī)各部件完成某個(gè)基本微操作的命令。微操作是指計(jì)算機(jī)中最基本的、不可再分解的操作。微命令和微操作是一一對(duì)應(yīng)的，微命令是微操作的控制信號(hào)，微操作是微命令的操作過(guò)程。微指

33、令是若干個(gè)微命令的集合。微程序是機(jī)器指令的實(shí)時(shí)解釋器，每一條機(jī)器指令都對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。微程序和程序是兩個(gè)不同的概念。微程序是由微指令組成的，用于描述機(jī)器指令，實(shí)際上是機(jī)器指令的實(shí)時(shí)解釋器，微程序是由計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者事先編制好并存放在控制存儲(chǔ)器中的，一般不提供給用戶；程序是由機(jī)器指令組成的，由程序員事先編制好并存放在主存儲(chǔ)器中。 什么是垂直型微指令？ 什么是水平型微指令？ 它們各有什么特點(diǎn)？ 又有什么區(qū)別？解：垂直型微指令是指一次只能執(zhí)行一個(gè)微命令的微指令；水平型微指令是指一次能定義并能并行執(zhí)行多個(gè)微命令的微指令。垂直型微指令的并行操作能力差，一般只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)微操作，控制 個(gè)信息傳送通路，效率低，

34、執(zhí)行一條機(jī)器指令所需的微指令數(shù)目多，執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)；但是微指令與機(jī)器指令很相似，所以容易掌握和利用，編程比較簡(jiǎn)單，不必過(guò)多地了解數(shù)據(jù)通路的細(xì)節(jié)，且微指令字較短。水平型微指令的并行操作能力強(qiáng)，效率高，靈活性強(qiáng)，執(zhí)行一條機(jī)器指令所需微指令的數(shù)目少，執(zhí)行時(shí)間短；但微指令字較長(zhǎng)，增加了控存的橫向容量，同時(shí)微指令和機(jī)器指令的差別很大，設(shè)計(jì)者只有熟悉了數(shù)據(jù)通路，才有可能編制出理想的微程序，一般用戶不易掌握。 水平型和垂直型微程序設(shè)計(jì)之間各有什么區(qū)別？ 串行微程序設(shè)計(jì)和并行微程序設(shè)計(jì)有什么區(qū)別？解：水平型微程序設(shè)計(jì)是面對(duì)微處理器內(nèi)部邏輯控制的描述，所以把這種微程序設(shè)計(jì)方法稱為硬方法；垂直型微程序設(shè)計(jì)是面向算法的

35、描述，所以把這種微程序設(shè)計(jì)方法稱為軟方法。在串行微程序設(shè)計(jì)中，取微指令和執(zhí)行微指令是順序進(jìn)行的，在一條微指令取出并執(zhí)行之后，才能取下一條微指令；在并行微程序設(shè)計(jì)中，將取微指令和執(zhí)行微指令的操作重疊起來(lái)，從而縮短微周期。第7章 外部設(shè)備 外部設(shè)備有哪些主要功能？ 可以分為哪些大類？ 各類中有哪些典型設(shè)備？解：外部設(shè)備的主要功能有數(shù)據(jù)的輸入、輸出、成批存儲(chǔ)以及對(duì)信息的加工處理等。外部設(shè)備可以分為五大類：輸入輸出設(shè)備、輔助存儲(chǔ)器、終端設(shè)備、過(guò)程控制設(shè)備和脫機(jī)設(shè)備。其典型設(shè)備有鍵盤、打印機(jī)、磁盤、智能終端、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和鍵盤 軟盤數(shù)據(jù)站等。 說(shuō)明磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理。解：磁介質(zhì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)過(guò)程是一種電

36、磁轉(zhuǎn)換的過(guò)程。在磁介質(zhì)存儲(chǔ)器中，信息是記錄在一薄層磁性材料上的，這個(gè)薄層稱為磁層。磁層與所附著的載體稱為記錄介質(zhì)或記錄媒體。磁頭是磁記錄設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，是一種電磁轉(zhuǎn)換元件，能把電脈沖表示的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成磁記錄介質(zhì)上的磁化狀態(tài)，即電 磁轉(zhuǎn)換；反過(guò)來(lái)，能把磁記錄介質(zhì)上的磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電脈沖，即磁 電轉(zhuǎn)換。 主存儲(chǔ)器與磁介質(zhì)存儲(chǔ)器在工作速度方面的指標(biāo)有什么不同？ 為什么磁盤存儲(chǔ)器采用兩個(gè)以上的指標(biāo)來(lái)說(shuō)明其工作速度？解：主存儲(chǔ)器速度指標(biāo)主要有存取速度和存取周期，而磁介質(zhì)存儲(chǔ)器速度指標(biāo)為平均存取時(shí)間，這是因?yàn)榇沤橘|(zhì)存儲(chǔ)器采用順序存取或直接存取方式。磁盤存儲(chǔ)器的平均存取時(shí)間至少應(yīng)當(dāng)包括平均尋道時(shí)間和

37、平均等待時(shí)間兩部分，因?yàn)榇疟P存儲(chǔ)器首先需要將磁頭移動(dòng)到指定的磁道上，然后將記錄塊旋轉(zhuǎn)到磁頭的下方才能進(jìn)行讀寫。 某磁盤組有六片磁盤，每片可有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑為cm ，外徑為cm ，道密度 道cm ，位密度 bcm ，轉(zhuǎn)速 rmin 。試問(wèn)：（） 共有多少個(gè)存儲(chǔ)面可用？（） 共有多少個(gè)圓柱面？（） 整個(gè)磁盤組的總存儲(chǔ)容量有多少？（） 數(shù)據(jù)傳送率是多少？（） 如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一存儲(chǔ)面上還是記錄在同一圓柱面上？ 為什么？（） 如果采用定長(zhǎng)信息塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么？ 尋址命令中如何表示磁盤地址？解：（） × （面） ，共有 個(gè)存儲(chǔ)面可用

38、。（） × （道） ，共有 個(gè)圓柱面。（） × × × × （位） 。（） 數(shù)據(jù)傳送率 × × （bs） × （Bs） 。（） 記錄在同一圓柱面上。因?yàn)檫@樣安排存取速度快。（） 如果采用定長(zhǎng)信息塊記錄格式，直接尋址的最小單位是扇區(qū)。磁盤地址為：驅(qū)動(dòng)器號(hào)、圓柱面號(hào)、盤面號(hào)、扇區(qū)號(hào)。7. 某磁盤存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)速為3000r/min，共有4個(gè)盤面，5道/mm，每道記錄信息12288B，直徑為230mm ，共有275道。試問(wèn) ：（1） 該磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量是多少 ？（2） 最高位密度和最低位密度是多少 ？（3） 磁盤的數(shù)據(jù)傳

39、送率是多少 ？（4） 平均等待時(shí)間是多少 ？解 ：（1） 磁盤存儲(chǔ)器的容量 4 × 275 × 12288B B（2） 最高位密度D1每道信息量 ÷ 內(nèi)圈圓周長(zhǎng)=12288÷（ × 最小磁道直徑） 17B/mm 。最低位密度D2每道信息量 ÷ 外圈圓周長(zhǎng)=12288÷（ × 最大磁道直徑） 11.5B/mm 。（3） 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率C 50 × 12288 614400B /s 。（4）平均等待時(shí)間=1÷（2r）=1÷（2×50）=10ms 鍵盤屬于什么設(shè)備？ 它有哪些類型？

40、 如何消除鍵開關(guān)的抖動(dòng)？ 簡(jiǎn)述非編碼鍵盤查詢鍵位置碼的過(guò)程。解：鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備。鍵盤可分為兩大類型：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。非編碼鍵盤用較為簡(jiǎn)單的硬件和專門的鍵盤掃描程序來(lái)識(shí)別按鍵的位置。消除鍵開關(guān)抖動(dòng)的方法分硬件和軟件兩種。硬件的方法是增設(shè)去抖電路；軟件的方法是在鍵盤程序中加入延時(shí)子程序，以避開抖動(dòng)時(shí)間。鍵盤掃描程序查詢鍵位置碼的過(guò)程為： 查詢是否有鍵按下。 查詢已按下鍵的位置。 按行號(hào)和列號(hào)求鍵的位置碼。第8章 輸入輸出系統(tǒng) 什么是計(jì)算機(jī)的輸入輸出系統(tǒng)？ 輸入輸出設(shè)備有哪些編址方式？ 有什么特點(diǎn)？解：計(jì)算機(jī)的輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出接口和輸入輸出信息傳送控制方式等，它們是

41、整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最具有多樣性和復(fù)雜性的部分。輸入輸出設(shè)備有兩種編址方式：IO 映射方式（獨(dú)立編址）和存儲(chǔ)器映射方式（統(tǒng)一編址） ，獨(dú)立編址的優(yōu)點(diǎn)是IO 指令和訪存指令容易區(qū)分，外設(shè)地址線少，譯碼簡(jiǎn)單，主存空間不會(huì)減少，缺點(diǎn)是控制線增加了IO 讀和IO 寫信號(hào)；統(tǒng)一編址的優(yōu)點(diǎn)是總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全部訪存類指令都可用于控制外設(shè)，可直接對(duì)外設(shè)寄存器進(jìn)行各種運(yùn)算，占用主存一部分地址，縮小了可用的主存空間。 什么是IO 接口？ IO 接口有哪些特點(diǎn)和功能？ 接口有哪些類型？解：IO 接口是主機(jī)和外設(shè)之間的交接界面，通過(guò)接口可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)之間的信息交換。接口的基本功能有：實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的通信聯(lián)絡(luò)控制；進(jìn)行

42、地址譯碼和設(shè)備選擇；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖；完成數(shù)據(jù)格式的變換；傳遞控制命令和狀態(tài)信息。接口按數(shù)據(jù)傳送方式分類，有串行接口和并行接口；按控制方式分類，有程序查詢接口、程序中斷接口、DMA接口；按靈活性分類，有可編程接口和不可編程接口；按通用性分類，有通用接口和專用接口；按IO 信號(hào)分類，有數(shù)字接口和模擬接口；按應(yīng)用分類，有運(yùn)行輔助接口、用戶交互接口、傳感接口、控制接口。 并行接口和串行接口實(shí)質(zhì)上的區(qū)別是什么？ 其界面如何劃分？ 各有什么特點(diǎn)？解：有串行接口和并行接口。兩者的實(shí)質(zhì)區(qū)別在于外設(shè)和接口一側(cè)的傳送方式不同，而在主機(jī)和接口一側(cè)，數(shù)據(jù)總是并行傳送的。在并行接口中，外設(shè)和接口間的傳送寬度是一個(gè)字節(jié)（或

43、字）的所有位，一次傳輸?shù)男畔⒘看?，但?shù)據(jù)線的數(shù)目將隨著傳送數(shù)據(jù)寬度的增加而增加。在串行接口中，外設(shè)和接口間的數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的，一次傳輸?shù)男畔⒘啃?，但只需一根?shù)據(jù)線。在遠(yuǎn)程終端和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備離主機(jī)較遠(yuǎn)的場(chǎng)合下，用串行接口比較經(jīng)濟(jì)劃算。 IO 數(shù)據(jù)傳送可以采用哪些方式？ 它們各有什么特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)所？ 試比較之。解：主機(jī)和外設(shè)之間的信息傳送控制方式，經(jīng)歷了由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由集中管理到各部件分散管理的發(fā)展過(guò)程，按其發(fā)展的先后次序和主機(jī)與外設(shè)并行工作的程度，可以分為 種。程序查詢方式是主機(jī)與外設(shè)間進(jìn)行信息交換的最簡(jiǎn)單方式，輸入和輸出完全是通過(guò)CPU 執(zhí)行程序來(lái)完成的。這種方式控制

44、簡(jiǎn)單，但外設(shè)和主機(jī)不能同時(shí)工作，系統(tǒng)效率很低，因此，僅適用于外設(shè)的數(shù)目不多、對(duì)IO 處理的實(shí)時(shí)要求不高、CPU 的操作任務(wù)比較單一、并不很忙的情況。程序中斷方式無(wú)需等待查詢，外設(shè)在做好輸入輸出準(zhǔn)備時(shí)，向主機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求，主機(jī)接到請(qǐng)求后就暫時(shí)中止原來(lái)執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序?qū)ν獠空?qǐng)求進(jìn)行處理，在中斷處理完畢后返回原來(lái)的程序繼續(xù)執(zhí)行。程序中斷不僅適用于外部設(shè)備的輸入輸出操作，也適用于對(duì)外界發(fā)生的隨機(jī)事件的處理。由于完成一次程序中斷還需要許多輔助操作，因此主要適用于中、低速外設(shè)。DMA 方式是在主存和外設(shè)之間開辟直接的數(shù)據(jù)通路，可以進(jìn)行基本上不需要CPU介入的主存和外設(shè)之間的信息傳送，這樣不僅

45、能保證CPU 的高效率，而且能滿足高速外設(shè)的需要。DMA 方式只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳送操作，在數(shù)據(jù)塊傳送的起始和結(jié)束時(shí)還需CPU 及中斷系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理和后處理。IO 通道控制方式是DMA 方式的進(jìn)一步發(fā)展，在系統(tǒng)中設(shè)有通道控制部件，每個(gè)通道掛若干外設(shè)，主機(jī)在執(zhí)行IO 操作時(shí)，只需啟動(dòng)有關(guān)通道，通道將執(zhí)行通道程序，從而完成IO 操作。 程序查詢方式、程序中斷方式、DMA 方式各自適用什么范圍？ 下面這些結(jié)論正確嗎？ 為什么？（） 程序中斷方式能提高CPU 利用率，所以在設(shè)置了中斷方式后就沒有再應(yīng)用程序查詢方式的必要了。（） DMA 方式能處理高速外部設(shè)備與主存間的數(shù)據(jù)傳送，高速工作性能往往能覆蓋低

46、速工作要求，所以DMA 方式可以完全取代程序中斷方式。解：程序查詢方式、程序中斷方式、DMA 方式各自適用的范圍見前述。（） 不正確。程序查詢方式接口簡(jiǎn)單，可用于外設(shè)與主機(jī)速度相差不大，且外設(shè)數(shù)量很少的情況。（） 不正確。DMA 方式用于高速外部設(shè)備與主存間的數(shù)據(jù)傳送，但DMA 結(jié)束時(shí)仍需程序中斷方式做后處理。 什么是中斷？ 外部設(shè)備如何才能產(chǎn)生中斷？解：中斷是指：計(jì)算機(jī)執(zhí)行現(xiàn)行程序的過(guò)程中，出現(xiàn)某些急需處理的異常情況和特殊請(qǐng)求，CPU 暫時(shí)中止現(xiàn)行程序，而轉(zhuǎn)去對(duì)隨機(jī)發(fā)生的更緊迫的事件進(jìn)行處理，在處理完畢后，CPU 將自動(dòng)返回原來(lái)的程序繼續(xù)執(zhí)行。外部設(shè)備（中斷源）準(zhǔn)備就緒后會(huì)主動(dòng)向CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求。通常由外設(shè)的完成信號(hào)將相應(yīng)的中斷請(qǐng)求觸發(fā)器置成“”狀態(tài)，表示該中斷源向CPU 提出中斷請(qǐng)求。 中斷為什么要判優(yōu)？ 有哪些具體的判優(yōu)方法？ 各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？解：當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU 在任何瞬間只能響應(yīng)一個(gè)中斷源的請(qǐng)求，所以需要把全部中斷源按中斷的性質(zhì)和輕重緩急安排優(yōu)先級(jí)，以保證