计算机组成原理组成原理（续4）

Posted 2022-02-16 lsir

1.在控制器中，微操作控制信号的形成与哪些信号有关？根据产生为操作信号的方式不同，控制器可以分为哪几种？（8）

  指令部件提供的译码信号、时序部件提供的时序信号和被控制的功能部件所反馈的状态及条件综合形成的。

组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑和存储逻辑结合型。

2、什么叫中断隐指令，中断隐指令所完成的主要操作有哪些？（8）

CPU 响应中断之后，经过某些操作，转去执行中断服务程序。这些操作是由硬件直接实现的，称为中断隐指令。中断隐指令并不是指令系统中的一条真正的指令，它没有操作码，所以中断隐指令是一种不允许、也不可能为用户使用的特殊指令。其所完成的操作主要有：

① 保存断点；

② 暂不允许中断；

③ 引出中断服务程序。

3．指令和数据都存放在主存，如何识别从主存储器中取出的是指令还是数据？

解：指令和数据都存放在主存，它们都以二进制代码形式出现，区分的方法为：

（１） 取指令或数据时所处的机器周期不同：取指周期取出的是指令；分析取数或执行周期取出的是数据。

（２） 取指令或数据时地址的来源不同：指令地址来源于程序计数器；数据地址来源于地址形成部件。

4、输入输出数据传送的控制方式有哪几种？它们各自有什么特点及应用场所？试着比较之。

程序查询方式，程序中断方式，DMA方式和通道方式

程序查询方式是主机与外设间进行信息交换的最简单方式，输入和输出完全是通过CPU 执行程序来完成的。这种方式控制简单，但外设和主机不能同时工作，系统效率很低，因此，仅适用于外设的数目不多、对I／O 处理的实时要求不高、CPU 的操作任务比较单一、并不很忙的情况。

程序中断方式无需等待查询，外设在做好输入输出准备时，向主机发中断请求，主机接到请求后就暂时中止原来执行的程序，转去执行中断服务程序对外部请求进行处理，在中断处理完毕后返回原来的程序继续执行。程序中断不仅适用于外部设备的输入输出操作，也适用于对外界发生的随机事件的处理。由于完成一次程序中断还需要许多辅助操作，因此主要适用于中、低速外设。

DMA 方式是在主存和外设之间开辟直接的数据通路，可以进行基本上不需要CPU

介入的主存和外设之间的信息传送，这样不仅能保证CPU 的高效率，而且能满足高速外

设的需要。DMA 方式只能进行简单的数据传送操作，在数据块传送的起始和结束时还

需CPU 及中断系统进行预处理和后处理。

I／O 通道控制方式是DMA 方式的进一步发展，在系统中设有通道控制部件，每个通道挂若干外设，主机在执行I／O 操作时，只需启动有关通道，通道将执行通道程序，从而完成I／O 操作。

5简述通道完成一次数据传输的主要过程

通道完成一次数据传输的主要过程分为以下３ 步：

① 在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU 通过管理程序组织一个通道程序，并启动通道。

② 通道执行CPU 为它组织的通道程序，完成指定的数据输入输出工作。

③ 通道程序结束后向CPU 发中断请求。CPU 响应这个中断请求后，第二次进入操作系统，调用管理程序对中断请求进行处理。

6、简述程序中断方式的基本过程？

中断请求，中断判优，中断响应（中断隐指令），中断处理，中断返回

7、Cup中专用寄存器有哪几个？各自功能是什么？

程序计数器：用来存放正在执行的指令地址或接着要执行的下条指的地址。

指令寄存器 ：用来存放从寄存器中取出的指令。

存储器地址寄存器：用来保存当成CPU所访问的主存单元的地址

存储器数据寄存器：用来暂时存放由主存储器读出来的一条指令或者一个数据字。

状态标志寄存器：用来存放程序状态字（psw）。

8、基址寻址方式和变址寻址方式的区别有哪些？

基址寻址和变址寻址在形成有效地址时所用的算法是相同的，但是它们两者实际上是有区别的。一般来说，变址寻址中变址寄存器提供修改量（可变的） ，而指令中提供基准值（固定的） ；基址寻址中基址寄存器提供基准值（固定的） ，而指令中提供位移量（可变的） 。这两种寻址方式应用的场合也不同，变址寻址是面向用户的，用于访问字符串、向量和数组等成批数据；而基址寻址面向系统，主要用于逻辑地址和物理地址的变换，用以解决程序在主存中的再定位和扩大寻址空间等问题。在某些大型机中，基址寄存器只能由特权指令来管理，用户指令无权操作和修改。