简答与应用

1．何谓中断？？

中断是由外围设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，CPU暂时中断正在执行的程序，转至另一服务程序去处理这一事件，待事件处理完毕后返回原程序继续执行。

2.(不算CPU中的寄存器级)存储系统一般由哪三级组成？请分别简述各层存储器的作用(存放什么内容)及对速度、容量的要求。

主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大；

Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快，容量较小； 外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。 3.什么是微程序控制器：

将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列(微程序)，存入一个控制存储器，需要时从该存储器中读取。按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。

4.当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？ A．从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址； B．对指令进行译码，产生相应的操作控制信号； C．控制指令执行的步骤和数据流动的方向。 5.简述微程序控制器的工作原理

微程序控制器组成中的核心部件是控制存储器(CM)，由ROM实现，用于存储按一定规则组织好的全部控制信号。 微程序控制器的工作原理：是依据读来的机器指令的操作码找到与之对应的一段微程序的入口地址，并按由指令具体功能所确定的次序，逐条从控制存储器中读出微指令，以“驱动”计算机各功能部件正确运行。 6.什么是机器字长、指令字长和存储字长？ 机器字长：CPU一次能处理数据的位数。 指令字长：机器指令的位数。

存储字长：每个存储单元存储的位数。 7．微程序控制器怎么产生操作控制信号？

操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。

8、微程序控制器如何产生微命令？微指令、微程序与机器指令之间的对应关系如何？ A． 微程序控制器是从控制存储器中读取微指令，从而产生微命令。

B． 一条微指令包含的微命令控制实现一步(一个时钟周期)操作，若干条微指令组成的一段微程序解释执行一条机器指令，整个微程序实现指令系统功能。 9.请举例说明总线为什么需要三态？ 答：总线上往往连接有多个总线主设备，每一个时刻只能有一个总线主设备占用总线，其他总线主设备输出的地址、数据、控制信号必须处于高阻状态，这样系统才能正常工作。反之，如果信号只有两种状态，连在总线上的不同总线主输出信号状态不一致，信号相互钳制，系统便无法工作。 10．试述浮点数规格化的目的。

答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。 11.RISC是精简指令系统计算机,它有以下特点: (1)选取使用频率最高的一些简单指令; (2)指令长度固定;

(3)只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器之间进行; (4)大部分指令在一个机器周期内完成; (5)CPU中通用寄存器数量相当多;

12．CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？

答：CPU在每次执行中断服务程序前完成：关中断；保存断点和被停下来的程序的现场信息；判别中断源，转中断服务程序的入口地址；执行开中断指令。CPU在每次执行中断服务程序后完成：关中断，准备返回主程序；恢复现场信息，恢复断点；执行开中断；返回主程序。 13．外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？