计算机组成原理总复习资料

备申请总线。这样可使得优先级最高的设备获得总线使用权。 42．集中式裁决有哪几种方式：

链式查询方式（菊花链方式）：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。

计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数的值对各设备进行查询。

独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信号线送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。 独立请求方式可以和链式查询方式结合，构成分组链式查询方式。 43．提高总线速度的措施。

从物理层次：1．增加总线宽度；2．增加传输的数据长度；3．缩短总线长度；4．降低信

号电平；5．采用差分信号；6．采用多条总线。

从逻辑层次：1．简化总线传输协议；2．采用总线复用技术；3．采用消息传输协议。 44．什么是串行接口？什么是并行接口？他们与系统总线及 I/O 设备之间的传递格式分别是什么？

串行接口和并行接口都是总线与设备之间的接口部件，但与设备间的数据格式不同。串行

接口与外设之间串行，与系统总线之间并行。并行接口与外设之间并行，与系统总线之间并行。

第七章

1、简叙在比较简单的处理方式下，CPU响应中断的步骤。 （1）关中断，进入一个短暂不在响应中断的状态

（2）保存现场信息，为了中断处理结束之后，能恢复原来的状态继续执行，将现场相关寄存器信息作专门存储。

（3）识别发出中断的外围设备，判断中断信号，确定中断来源，形成中高端服务程序入口地址。

（4）执行中断服务程序，完成中断请求的操作。

（5）恢复现场信息，将专门存储的信息恢复到相应的寄存器中。 （6）开中断，继续执行中断前的程序代码，并允许其他中断请求。 2、简叙CPU启动DMA 的操作步骤：

（1）测试外围设备状态，向DMA接口的设备地址寄存器送入设备地址。 （2）写存储器地址寄存器，包括传输数据的起始地址。 （3）写长度计数器，包含传输数据的长度。 （4）启动DMA控制逻辑，可以通过写命令寄存器实现。

3、简叙通道由启动到结束操作的工作过程。通道接到启动信号后（1）要到指令的内存单元中去通道地址自，放在通道地址寄存器中。（2）根据通道地址寄存器的值到内存中取第一条通道指令，并放在通道指令寄存器中（3）通道程序执行对通过在通道指令寄存器中的相应为进行设置来告诉通道执行结构在执行网承担欠指令后，自动转入下一条指令或者结束数据传输过程。（4）通道程序的最后一条指令是一条结束指令，通道在执行到这条结束指令时就不再取下一条指令，而是通知外设结束操作。 4.在程序查询方式下，计算机进行输入操作的过程是： （1）CPU启动外围设备，命令外围设备进行读操作。

（2）CPU读取外围设备的状态，等待输入设备的数据发送准备就绪。 （3）CPU从数据总线输入数据，放在内部的寄存器中。 在程序查询方式下，计算机进行输出操作的过程是： （1）CPU启动外围设备，命令外围设备接受数据。

（2）CPU读取外围设备的状态，等待输出设备准备好接受数据。

（3）CPU把数据放在数据总线上，向外围设备提供数据。外围设备将数据取走。 5、简叙中断裁决轮询方式：在轮询方式中，CPU依次查询各外围设备的状态寄存器，以确定中断源，遇到发出中断的外围设备就相应外围设备的中断请求，中断服务的顺序就是轮询的顺序。

6、外围设备控制器的具体任务是：

（1）从通道接受通道指令，控制外围设备完成指定的操作。 （2）向通道提供外围设备的状态。

（3）将各种外围设备的不同信号转换成通道能够识别的标准信号。

7、为解决DMA与CPU共同使用存储器，可采用专门的电路协调各模块的访存操作。它对冲突的访问进行裁决，通常采用的方法有三种：（1）CPU等待DMA的操作。 （2）DMA乘存储器空闲时访问存储器。（3）CPU与DMA交替访问存储器。

8、CPU与外围设备进行的通信有三种类型：

(1) CPU向外围设备发出操作控制命令，操作控制命令不久包括数据读写操作命令，还可能包括其他操作控制命令，如光盘托架的运动、打印机送纸、磁盘中磁头的移动和定位。

（2）外围设备向CPU提供状态信息。外围设备用一些信号线向CPU表示其工作状态，表示其操作是否完成以及市否发生了错误情况等。

（3）数据在CPU与外围设备之间的传输。这是输入输出操作的主要内容，会费大部分的输入输出操作时间。

9、通道：是一个具有输入输出处理器控制的输入输出接口。

10、DMA的数据块传输过程可分为三个阶段：传输前预处理、数据传输、传输后处理。 预处理阶段由CPU执行几条输入输出指令来完成，包括测试外围设备状态、向DMA接口的外围设备地址寄存器中送入外围设备号并启用外围设备，同时向内存地址寄存器中送入起始地址，向长度计数器中送入交换的数据个数。

在这些工作完成后，CPU可处理其他任务。DMA控制器占用总线后，进行一个数据单元的传输。数据块中的数据单元全部传输完成后向CPU发出中断请求，由CPU进行后处理。

DMA的后处理工作是：一旦DMA的中断请求得到响应，CPU停止原来程序的执行。转去执行中断服务程序，做一些DMA的结束工作，包括校验送入传输的数据、命令DMA继续传输数据或停止DMA工作。

11、波特率：是码元传输速率，只没秒钟通过信道传输的码元数。 比特率：信息位传输速率，每秒钟通过信号传输的有效信息量。

12.DMA：直接存储器访问，一种高速输入输出方法。 13.I/O 接口：是指连接主机和外围设备的逻辑部件。

14．中断屏蔽：CPU 处理一个中断的过程中，对其他一些外部设备的中断进行阻止。 15．通道命令：通道控制器自己的指令，可完成输入输出操作。

16．通道程序：通道命令构成通道程序。在通道程序的控制下，通道对外围设备进行数据 传输控制。

17、统一编址：统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访

问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。

18、单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。

19、单级中断：简单的处理中断方法，与多极中断对应，各种中断的优先级一样，在处理一个中断时不响应另一个中断请求，所以是单重中断。

20、多极中断：处理多重中断的方法，采用按优先级的方法，在处理某级中断时，与他同级的中断或比它低级的中断请求不能中断它的处理，而比它优先级高的中断请求则能中断它的处理。

21、中断屏蔽：CPU 处理一个中断的过程中，对其他一些外部设备的中断进行阻止。 22、现场保护：接受中断时保存CPU 工作信息，如各寄存器的值。

现场恢复：CPU从中断处理程序返回前，将专门存储的信息恢复到相应的寄存器中。 23、中断向量：由发出中断请求的设备通过输入输出总线主动向CPU发出一个识别代码。

24、自陷：当 CPU 出现有算术操作异常、非法指令、越权操作和访存中的异常等某种内部情况时自己引起的中断称为自陷。

25、软件中断：由自陷指令引起的中断称为软件中断，又称为系统调用。 26、中断：发生了一个外部的事件时，调用相应的处理程序的过程。

27.中断方式的接口控制器功能：能向 CPU 发出中断请求信号；能发出识别代码提供提供引导 CPU 在响应中断请求后转入相应服务程序的地址； CPU 要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；能使中断请求参加优先级排队。 28．CPU 与外围设备进行通信有三种类型： ① CPU 向外围设备发出操作控制命令； ② 外围设备向 CPU提供状态信息； ③ 数据在 CPU 和外围设备之间传递。 29．中断裁决机制：轮询、菊花链、独立请求。

30．CPU 与 DMA 访问内存冲突的裁决的三种方法：① CPU 等待 DMA 的操作；② DMA 乘存储器空闲时访问存储器；③ CPU 与 DMA 交替访问存储器。

31．CPU 启动 DMA 的步骤：① 测试设备状态；② 写存储器地址寄存器；③ 写长度计数器；④ 启动DMA 控制逻辑。 32.通道的三种类型：