一、【全书】名词解释

1.主机

2.存储字

3.存储单元

4.机器字长

5.存储字长

6.CPU

7.CU

8.PC

9.ALU

10.IR

11.MAR

12.MDR

13.主存

14.辅存

15.Cache

16.IO接口:主机和IO设备之间的硬件电路和相应的软件控制程序。

17.IO设备:

18.中断

19.组合逻辑控制器

20.微程序控制器

21.存取周期

22.存储器带宽

23.随机存储器RAM

24.只读存储器ROM

25.指令流水线

26.系统总线

27.内部总线

28.DMA

29.指令系统

30.机器语言

31.寄存器

32.微命令

33.微操作

34.微指令

35.微程序

36.算术移位

37.逻辑移位

38.定点数

39.浮点数

40.寻址方式

41.逻辑地址

42.物理地址

43.中断源

44.向量地址

45.中断屏蔽

二、简答题

【第一章】简答题

什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?

计算机的层次结构如何划分?计算机组织和结构有什么不同含义?【作业】

冯诺依曼计算机的主要特点是什么?计算机由哪些部分组成?【作业】

画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。【作业】

【第三章】简答题

三级时序系统中的三级指的是哪三级?每一级的作用是什么?【作业】

组合逻辑控制器的设计分为哪几步?每步的具体内容是什么?【作业】

【第四章】简答题

画出示意图,简述实地址模式下的存储器寻址的过程。【作业】

8086微处理器标志寄存器中各标志位有什么意义?

8086微处理器的基本结构寄存器组包括哪些寄存器,各有什么用途?

【第六章】简答题

说明存储器的存取时间和存取周期之间的联系和区别。【作业】

什么是存储器的带宽?如果存储器的总线宽度为32位,存取周期为250模式,那么该存储器带宽为多少?【作业】

ROM和RAM的区别是什么?【作业】

地址映像方法有哪几种?它们各有什么优缺点?【作业】

简述Cache-主存 和主存-辅存的区别?【重点】

存储系统采用层次结构的目的是什么?实现存储器层次结构的先决条件是什么?

【第七章】简答题

==1.计算机IO系统的功能是什么?它由哪几个部分组成?【作业】==

功能:解决主机与外部设备信息通信提供信息通路,使得外部设备与主机能够协调一致工作

组成:由IO硬件和IO软件组成。

(IO硬件有系统总线、IO接口、IO设备、设备控制器;IO软件有用户IO程序、设备驱动程序、设备控制程序)

==2.什么是IO端口?IO端口有哪些编址方式?各自的特点是什么?【作业】==

定义:IO接口中 可编址的寄存器 称为IO端口。

编址方式

a.独立编址方式(专用IO端口编址方式)。

b.存储器映射编址方式(统一编址方式)。

特点

a.立编址方式的特点:IO端口和存储器 在 两个独立的地址空间 中进行编址。

IO端口的读写操作由专用的控制信号(IOR/IOW)来实现,在指令系统中需要有专用的IO指令实现对IO端口的访问。

(总线结构作图表现为 IO控制总线 直接连接 处理器)

b.储器映射编址方式的特点:IO端口和存储器 共用 统一的地址空间

一旦地址空间分配给IO端口,存储器就不能再占用这一部分的地址空间。

IO端口的读写操作由访存的控制信号(MEMR/MEMW)来实现,所有访问存储器的指令都可以访问IO端口。

(总线结构作图表现为 IO控制总线 连接了 控制总线)

3.IO硬件包括哪几个部分?各部分的作用是什么?

组成部分系统总线、IO接口、IO设备、设备控制器

作用

a.系统总线:CPU、主存等各大部件之间的信息传输线

b.IO接口:是主机和IO设备之间设置的一个硬件电路及其相应的控制软件。在系统总线和外设之间传输信号,并起缓冲作用

c.IO设备:主机和外部打交道的一个工具。

d.设备控制器:用来控制IO设备。

4.什么是用户IO程序?什么是设备驱动程序?什么是设备控制程序?

①用户IO程序:用户利用操作系统提供的 调用界面 编写的 具体IO设备 的输入输出程序。

②设备驱动程序:可以使计算机和设备通信的特殊程序。相当于操作系统和硬件的接口

③设备控制程序:驱动程序中 具体对设备进行控制的程序。通过接口控制逻辑电路,发出控制命令字。

5.什么是IO接口?IO接口有哪些功能?接口有哪些类型?

定义:【是主机和IO设备之间设置的一个硬件电路。】用于在 系统总线和外设 之间传输信号,起到缓冲作用。

功能

a.识别设备地址,选择指定设备。

b.传输控制命令及返回状态信息。使得IO设备可以把设备的状态信息返回给CPU。

c.数据传送和数据缓冲。(主机和IO需要输入输出→数据传输,主机和外设速度不匹配→数据缓冲)

d.数据格式转换

e.检错纠错,中断,DMA,时序控制。

类型

a.按通用性分类:通用接口,专用接口。

b.按可编程性分类:可编程接口,不可编程接口。

c.按数据传送方式分类:并行IO接口(传送按字节),串行IO接口(一位位传送)。

d.按数据传送的控制方式分类:程序型接口(慢速外设),DMA接口(高速外设)。

6.程序查询方式、程序中断方式、DMA方式各自适用什么范围?

①程序查询方式属于直接程序控制方式,适用于CPU速度不高CPU工作效率不是很重要需要调试或诊断IO接口及设备的情况。有关操作的时间未知或不定时,往往采用程序查询方式。

②程序中断方式适用于随机出现的服务,一旦提出要求,立即响应。

③DMA方式适用于高速IO设备与主存成组数据传输。

7.DMA接口由哪些逻辑电路组成?各逻辑电路的作用是什么?

主存地址寄存器。存放 设备与主存交换信息时 的主存地址,可以计数。

字计数器。存放交换的字数,可以计数(以负数补码形式存储,全0时结束)。当数据传送结束时向中断机构发出溢出信号。

中断机构。接收字计数器的溢出信号,通过中断CPU报告DMA传送的数据交换完成。

数据缓冲寄存器。暂存每次传送时的一个数据字。

DMA请求触发器

控制/状态逻辑器

==8.简述DMA传送的工作过程。【作业】【重点】==

工作过程分为三个阶段:预处理(初始化)、数据传送、后处理。

①预处理:

a.指明方向:CPU向DMA控制逻辑发送读写控制信号

b.发送设备地址:CPU向DMA设备寄存器发送设备地址,启动指定设备。

c.发送起始地址:CPU向DMA主存地址寄存器发送需传送数据的主存缓冲区起始地址

d.发送字数:CPU向DMA字计数器发送需传送的字数。

②数据传送:CPU继续执行主程序,同时设备与内存传送一批数据。

a.设备做准备。

b.DMA申请总线控制权,成为总线主设备。

c.主存地址送总线,数据送IO设备或主存。

d.释放总线控制权。

e.主存地址+1,字计数器+1。

f.若数据块传送结束,向CPU申请中断。

③后处理:通过中断服务程序对DMA进行结束处理。

a.对送入内存的数据进行校验。

b.测试传送过程中是否有错误。有错则转错误诊断和处理程序进行处理。

c.决定是否继续使用DMA方式传送数据。若需要,则继续对DMA进行初始化,不需要则停止外设工作。

9.简述中断处理的过程,指出其中哪些工作是由硬件实现的,哪些是由软件实现的。

①关中断。Y

②保存端点。Y

③将中断服务程序入口地址送PC,转向中断服务程序。Y/R

④保护现场、置屏蔽字、开中断。R

⑤设备服务。R

⑥退出中断。R