簡答與應用

1．何謂中斷？？

中斷是由外圍設備或其他非預期的急需處理的事件引起的，CPU暫時中斷正在執行的程序，轉至另一服務程序去處理這一事件，待事件處理完畢后返回原程序繼續執行。

2.(不算CPU中的寄存器級)存儲系統一般由哪三級組成？請分別簡述各層存儲器的作用(存放什么內容)及對速度、容量的要求。

主存：存放需要CPU運行的程序和數據，速度較快，容量較大；

Cache：存放當前訪問頻繁的內容，即主存某些頁的內容復制。速度最快，容量較小； 外存：存放需聯機保存但暫不執行的程序和數據。容量很大而速度較慢。 3.什么是微程序控制器：

將執行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列(微程序)，存入一個控制存儲器，需要時從該存儲器中讀取。按這種方式工作的控制器稱為微程序控制器。

4.當讀取并執行一條指令時，控制器的主要功能是什么？ A．從主存取指令，并計算下一條指令在主存中的地址； B．對指令進行譯碼，產生相應的操作控制信號； C．控制指令執行的步驟和數據流動的方向。 5.簡述微程序控制器的工作原理

微程序控制器組成中的核心部件是控制存儲器(CM)，由ROM實現，用于存儲按一定規則組織好的全部控制信號。 微程序控制器的工作原理：是依據讀來的機器指令的操作碼找到與之對應的一段微程序的入口地址，并按由指令具體功能所確定的次序，逐條從控制存儲器中讀出微指令，以“驅動”計算機各功能部件正確運行。 6.什么是機器字長、指令字長和存儲字長？ 機器字長：CPU一次能處理數據的位數。 指令字長：機器指令的位數。

存儲字長：每個存儲單元存儲的位數。 7．微程序控制器怎么產生操作控制信號？

操作控制信號的產生：事先把操作控制信號以代碼形式構成微指令，然后存放到控制存儲器中，取出微指令時，其代碼直接或譯碼產生操作控制信號。

8、微程序控制器如何產生微命令？微指令、微程序與機器指令之間的對應關系如何？ A． 微程序控制器是從控制存儲器中讀取微指令，從而產生微命令。

B． 一條微指令包含的微命令控制實現一步(一個時鐘周期)操作，若干條微指令組成的一段微程序解釋執行一條機器指令，整個微程序實現指令系統功能。 9.請舉例說明總線為什么需要三態？ 答：總線上往往連接有多個總線主設備，每一個時刻只能有一個總線主設備占用總線，其他總線主設備輸出的地址、數據、控制信號必須處于高阻狀態，這樣系統才能正常工作。反之，如果信號只有兩種狀態，連在總線上的不同總線主輸出信號狀態不一致，信號相互鉗制，系統便無法工作。 10．試述浮點數規格化的目的。

答：浮點的規格化是為了使浮點數尾數的最高數值位為有效數位。當尾數用補碼表示時，若符號位與小數點后的第一位不相等，則被定義為已規格化的數，否則便是非規格化數。通過規格化，可以保證運算數據的精度。 11.RISC是精簡指令系統計算機,它有以下特點: (1)選取使用頻率最高的一些簡單指令; (2)指令長度固定;

(3)只有取數/存數指令訪問存儲器,其余指令的操作都在寄存器之間進行; (4)大部分指令在一個機器周期內完成; (5)CPU中通用寄存器數量相當多;

12．CPU在每次執行中斷服務程序前后應做哪些工作？

答：CPU在每次執行中斷服務程序前完成：關中斷；保存斷點和被停下來的程序的現場信息；判別中斷源，轉中斷服務程序的入口地址；執行開中斷指令。CPU在每次執行中斷服務程序后完成：關中斷，準備返回主程序；恢復現場信息，恢復斷點；執行開中斷；返回主程序。 13．外圍設備的I/O控制方式分哪幾類？各具什么特點？