【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取部件、指令譯碼部件、控制部件、運(yùn)算部件及保護(hù)檢測(cè)部件，主要功能是執(zhí)行指令。存儲(chǔ)器管理部件包括分段部件、分頁(yè)部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器的分段分頁(yè)式的管理，將邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址?？偩€(xiàn)接口部件作用是進(jìn)行片外訪(fǎng)問(wèn)：對(duì)存儲(chǔ)器及I/O接口的訪(fǎng)問(wèn)、預(yù)取指令；另外的作用是進(jìn)行總線(xiàn)及中斷請(qǐng)求的控制24．80386有幾種存儲(chǔ)器管理模式？都是什么？答：80386有三種存儲(chǔ)器管理模式，分別是實(shí)地址方式、保護(hù)方式和虛擬8086方式25．在不同的存儲(chǔ)器管理模式下，80386的段寄存器的作用是什么？答：在實(shí)地址方式下，段寄存器與8086相同，存放段基地址。在保護(hù)方式下，每個(gè)段寄存器還有一個(gè)對(duì)應(yīng)的64位段描述符寄存器，段寄存器作為選擇器存放選擇符。在虛擬8086方式下，段寄存器的作用與8086相同。26．試說(shuō)明虛擬存儲(chǔ)器的涵義，它與物理存儲(chǔ)器有什么區(qū)別？80386虛擬地址空間有多大？答：虛擬存儲(chǔ)器是程序員面對(duì)的一個(gè)巨大的、可尋址的存儲(chǔ)空間，這個(gè)空間是內(nèi)存與外存聯(lián)合形成的，在操作系統(tǒng)的管理下，程序可象訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存一樣去訪(fǎng)問(wèn)外存而獲得所需數(shù)據(jù)。物理存儲(chǔ)器是指機(jī)器實(shí)際擁有的內(nèi)存儲(chǔ)器，不包括外存。80386的虛擬地址空間為64TB大。27．試說(shuō)明描述符的分類(lèi)及各描述符的作用。答：描述符分為三類(lèi)：存儲(chǔ)器段描述符、系統(tǒng)段描述符、門(mén)描述符。存儲(chǔ)器段描述符由8字節(jié)組成，它用來(lái)說(shuō)明一個(gè)段中保存信息的情況。32位段基地址和20位段界限值定位了該段在存儲(chǔ)空間中的位置，其它有關(guān)位決定訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限及段的長(zhǎng)度單位。系統(tǒng)段描述符與存儲(chǔ)器段描述符大多數(shù)字節(jié)段相同，有關(guān)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)及屬性字節(jié)段有些不同。門(mén)描述符用來(lái)改變程序的特權(quán)級(jí)別、切換任務(wù)的執(zhí)行以及指出中斷服務(wù)程序的入口。28．描述符表的作用是什么？有幾類(lèi)描述符表？答：描述符表順序存放一系列描述符，描述符表定義了在80386系統(tǒng)中被使用的全部存儲(chǔ)器段。有3類(lèi)描述符表，即全局描述符表、局部描述符表及中斷描述符表。29． 80386的分段部件是如何將邏輯地址變?yōu)榫€(xiàn)性地址的？答：分段部件根據(jù)段選擇符從全局描述符表或局部描述符表中取出對(duì)應(yīng)的段描述符。把段描述符32位段基地址與邏輯地址中的32位偏移量相加就形成了線(xiàn)性地址。30． 80386中如何把線(xiàn)性地址變?yōu)槲锢淼刂?？答：分段部件形成?2位線(xiàn)性地址中高10位作為尋址頁(yè)目錄表的偏移量，與控制寄存器CR3中頁(yè)目錄表基地址共同形成一個(gè)32位的地址指向頁(yè)表中的一個(gè)頁(yè)項(xiàng)，即為一個(gè)頁(yè)面描述符。該頁(yè)面項(xiàng)中高20位作為頁(yè)面基地址，線(xiàn)性地址的低12位為偏移量，相加后形成指向某一存儲(chǔ)單元的32位物理地址。若禁止分頁(yè)功能，線(xiàn)性地址就是物理地址。31． 80386對(duì)中斷如何分類(lèi)？答：80386把中斷分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類(lèi)，外部中斷經(jīng)NMI和INTR引線(xiàn)輸入請(qǐng)求信號(hào)。內(nèi)部中斷也叫內(nèi)部異常中斷，分為陷阱中斷、內(nèi)部故障異常中斷、異常終止中斷。32． 80386在保護(hù)方式下中斷描述符表與8086的中斷向量表有什么不同？答：8086工作在實(shí)地址方式，向量表是在存儲(chǔ)器的0段中最低1024字節(jié)內(nèi)存中。80386在保護(hù)方式下要通過(guò)中斷描述符表中的描述符訪(fǎng)問(wèn)虛擬空間的中斷向量，中斷描述符表的位置不是固定的，要由IDTR寄存器實(shí)現(xiàn)在虛擬空間的定位。33． 簡(jiǎn)述80386在保護(hù)方式下的中斷處理過(guò)程。答：80386響應(yīng)中斷后，接收由中斷源提供的類(lèi)型碼并將其乘8，與IDTR寄存器中基地址相加，指出中斷描述符的位置，讀出中斷描述符，依其中的段選擇符及條件決定從兩個(gè)描述符表LDT或GDT中的一個(gè)得到段描述符，形成中斷服務(wù)程序入口所在存儲(chǔ)器單元的線(xiàn)性地址。習(xí)題與練習(xí)題4第5章 微計(jì)算機(jī)中處理器與I/O設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸控制方法1． 試說(shuō)明一般中斷系統(tǒng)的組成和功能。答：處理器內(nèi)部應(yīng)有中斷請(qǐng)求信號(hào)的檢測(cè)電路，輸出中斷響應(yīng)信號(hào)，保存斷點(diǎn)的邏輯，轉(zhuǎn)向中斷處理程序的邏輯，中斷返回邏輯。系統(tǒng)中要有一中斷控制器，管理多個(gè)中斷源，提供處理機(jī)所需的中斷處理信息。系統(tǒng)中請(qǐng)求中斷處理的I/O接口電路要有提供中斷請(qǐng)求信號(hào)及接收中斷響應(yīng)信號(hào)的邏輯。2． 什么是中斷類(lèi)型碼、中斷向量、中斷向量表？在基于8086/8088的微機(jī)系統(tǒng)中，中斷類(lèi)型碼和中斷向量之間有什么關(guān)系？答：處理機(jī)可處理的每種中斷的編號(hào)為中斷類(lèi)型碼。中斷向量是指中斷處理程序的入口地址，由處理機(jī)自動(dòng)尋址。中斷向量表是存放所有類(lèi)型中斷處理程序入口地址的一個(gè)默認(rèn)的內(nèi)存區(qū)域。在8086系統(tǒng)中，中斷類(lèi)型碼乘4得到向量表的入口，從此處讀出4字節(jié)內(nèi)容即為中斷向量。3． 什么是硬件中斷和軟件中斷？在PC機(jī)中兩者的處理過(guò)程有什么不同？答：硬件中斷是通過(guò)中斷請(qǐng)求線(xiàn)輸入電信號(hào)來(lái)請(qǐng)求處理機(jī)進(jìn)行中斷服務(wù)；軟件中斷是處理機(jī)內(nèi)部識(shí)別并進(jìn)行處理的中斷過(guò)程。硬件中斷一般是由中斷控制器提供中斷類(lèi)型碼，處理機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向中斷處理程序；軟件中斷完全由處理機(jī)內(nèi)部形成中斷處理程序的入口地址并轉(zhuǎn)向中斷處理程序，不需外部提供信息。4． 試敘述基于8086/8088的微機(jī)系統(tǒng)處理硬件中斷的過(guò)程。答：以INTR請(qǐng)求為例。當(dāng)8086收到INTR的高電平信號(hào)時(shí)，在當(dāng)前指令執(zhí)行完且IF=1的條件下，8086在兩個(gè)總線(xiàn)周期中分別發(fā)出INTA有效信號(hào)；在第二個(gè)INTA期間，8086收到中斷源發(fā)來(lái)的一字節(jié)中斷類(lèi)型碼；8086完成保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的操作，CS、IP內(nèi)容進(jìn)入堆棧，清除IF、TF；8086將類(lèi)型碼乘4后得到中斷向量入口地址，從此地址開(kāi)始讀取4字節(jié)的中斷處理程序的入口地址，8086從此地址開(kāi)始執(zhí)行程序，完成了INTR中斷請(qǐng)求的響應(yīng)過(guò)程。5． 在PC機(jī)中如何使用“用戶(hù)中斷”入口請(qǐng)求中斷和進(jìn)行編程？答：PC機(jī)中分配給用戶(hù)使用的中斷是IRQ9，經(jīng)擴(kuò)展插槽B4引出，故把用戶(hù)的中斷請(qǐng)求線(xiàn)連接到B4上。在應(yīng)用程序中，利用25H號(hào)系統(tǒng)調(diào)用將中斷服務(wù)程序的入口地址寫(xiě)入對(duì)應(yīng)0AH類(lèi)型中斷對(duì)應(yīng)的中斷向量表中去。在應(yīng)用程序中把主片8259A D2屏蔽位清0，把從片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR從片的IR1可以輸入中斷請(qǐng)求。中斷服務(wù)程序結(jié)束前向主片8259A發(fā)中斷結(jié)束命令。應(yīng)用程序結(jié)束之前對(duì)主片的IR2和從片的IR1進(jìn)行屏蔽，關(guān)閉用戶(hù)中斷請(qǐng)求。6． 8259A中斷控制器的功能是什么？答：8259A中斷控制器可以接受8個(gè)中斷請(qǐng)求輸入并將它們寄存。對(duì)8個(gè)請(qǐng)求輸入進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判斷，裁決出最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理，它可以支持多種優(yōu)先級(jí)處理方式。8259A可以對(duì)中斷請(qǐng)求輸入進(jìn)行屏蔽，阻止對(duì)其進(jìn)行處理。8259A支持多種中斷結(jié)束方式。8259A與微處理器連接方便，可提供中斷請(qǐng)求信號(hào)及發(fā)送中斷類(lèi)型碼。8259A可以進(jìn)行級(jí)連以便形成多于8級(jí)輸入的中斷控制系統(tǒng)。7． 8259A初始化編程過(guò)程完成那些功能？這些功能由那些ICW設(shè)定？答：初始化編程用來(lái)確定8259A的工作方式。ICW1確定8259A工作的環(huán)境：處理器類(lèi)型、中斷控制器是單片還是多片、請(qǐng)求信號(hào)的電特性。ICW2用來(lái)指定8個(gè)中斷請(qǐng)求的類(lèi)型碼。ICW3在多片系統(tǒng)中確定主片與從片的連接關(guān)系。ICW4用來(lái)確定中斷處理的控制方法：中斷結(jié)束方式、嵌套方式、數(shù)據(jù)線(xiàn)緩沖等。8． 8259A在初始化編程時(shí)設(shè)置為非中斷自動(dòng)結(jié)束方式，中斷服務(wù)程序編寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意什么？答：在中斷服務(wù)程序中，在返回主程序之前按排一條一般中斷結(jié)束命令指令，8259A將ISR中最高優(yōu)先級(jí)位置0，結(jié)束該級(jí)中斷處理以便為較低級(jí)別中斷請(qǐng)求服務(wù)。9． 8259A的初始化命令字和操作命令字有什么區(qū)別？它們分別對(duì)應(yīng)于編程結(jié)構(gòu)中那些內(nèi)部寄存器？答：8259A的工作方式通過(guò)微處理器向其寫(xiě)入初始化命令字來(lái)確定。初始化命令字分別裝入ICW1~ICW4內(nèi)部寄存器。8259A在工作過(guò)程中，微處理器通過(guò)向其寫(xiě)入操作命令字來(lái)控制它的工作過(guò)程。操作命令字分別裝入OCW1~OCW3內(nèi)部寄存器中。8259A占用兩個(gè)端口號(hào)，不同的命令字對(duì)應(yīng)不同的端口，再加上命令字本身的特征位及加載的順序就可以正確地把各種命令字寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的寄存器中。10．8259A的中斷屏蔽寄存器IMR與8086中斷允許標(biāo)志IF有什么區(qū)別？答：IF是8086微處理器內(nèi)部標(biāo)志寄存器的一位，若IF=0，8086就不響應(yīng)外部可屏蔽中斷請(qǐng)求INTR引線(xiàn)上的請(qǐng)求信號(hào)。8259A有8個(gè)中斷請(qǐng)求輸入線(xiàn)，IMR中的某位為1，就把對(duì)應(yīng)這位的中斷請(qǐng)求IR禁止掉，無(wú)法被8259A處理，也無(wú)法向8086處理器產(chǎn)生INTR請(qǐng)求。11． 若8086系統(tǒng)采用單片8259A中斷控制器控制中斷，中斷類(lèi)型碼給定為20H，中斷源的請(qǐng)求線(xiàn)與8259A的IR4相連，試問(wèn)：對(duì)應(yīng)該中斷源的中斷向量表入口地址是什么？若中斷服務(wù)程序入口地址為4FE24H，則對(duì)應(yīng)該中斷源的中斷向量表內(nèi)容是什么，如何定位？答：中斷向量表入口地址為：0段的0090H地址。對(duì)應(yīng)4FE24H中斷服務(wù)程序入口，在向量表中定位情況：(0090H)=24H、(0091H)=00H、(0092H)=E0H、(0093H)=4FH。12． 試按照如下要求對(duì)8259A設(shè)定初始化命令字：8086系統(tǒng)中只有一片8259A，中斷請(qǐng)求信號(hào)使用電平觸發(fā)方式，全嵌套中斷優(yōu)先級(jí)，數(shù)據(jù)總線(xiàn)無(wú)緩沖，采用中斷自動(dòng)結(jié)束方式。中斷類(lèi)型碼為20H~27H，8259A的端口地址為B0H和B1H。答：ICW1=1BH (送B0H端口)，ICW2=20H (送B1H端口)，ICW4=03H (送B1H端口)13． 比較中斷與DMA兩種傳輸方式的特點(diǎn)。答：中斷方式下，外設(shè)需與主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要請(qǐng)求主給予中斷服務(wù)，中斷當(dāng)前主程序的執(zhí)行，自動(dòng)轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的中斷處理程序，控制數(shù)據(jù)的傳輸，過(guò)程始終是在處理器所執(zhí)行的指令控制之下。直接存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)(DMA)方式下，系統(tǒng)中有一個(gè)DMA控制器，它是一個(gè)可驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)的主控部件。當(dāng)外設(shè)與主存儲(chǔ)器之間需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，外設(shè)向DMA控制器發(fā)出DMA請(qǐng)求，DMA控制器向中央處理器發(fā)出總線(xiàn)請(qǐng)求，取得總線(xiàn)控制權(quán)以后，DMA控制器按照總線(xiàn)時(shí)序控制外設(shè)與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳輸而不是通過(guò)指令來(lái)控制數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速度大大高于中斷方式。14． DMA控制器應(yīng)具有那些功能？答：DMA控制器應(yīng)有DMA請(qǐng)求輸入線(xiàn)，接收I/O設(shè)備的DMA請(qǐng)求信號(hào)；DMA控制器應(yīng)有向主機(jī)發(fā)出總線(xiàn)請(qǐng)求的信號(hào)線(xiàn)和接收主機(jī)響應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)；DMA控制器在取得總線(xiàn)控制權(quán)以后應(yīng)能發(fā)出內(nèi)存地址、I/O讀寫(xiě)命令及存儲(chǔ)器讀寫(xiě)命令控制I/O與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。15． 8237A只有8位數(shù)據(jù)線(xiàn)，為什么能完成16位數(shù)據(jù)的DMA傳送？答：I/O與存儲(chǔ)器間在進(jìn)行DMA傳送過(guò)程中，數(shù)據(jù)是通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送的，不經(jīng)過(guò)8237A的數(shù)據(jù)總線(xiàn)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)是具有16位數(shù)據(jù)的傳輸能力的。16． 8237A的地址線(xiàn)為什么是雙向的？答：8237A的A0~A3地址線(xiàn)是雙向的，當(dāng)8237A被主機(jī)編程或讀狀態(tài)處于從屬狀態(tài)，A0~A3為輸入地址信號(hào)，以便主機(jī)對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行尋址訪(fǎng)問(wèn)。當(dāng)8237A取得總線(xiàn)控制權(quán)進(jìn)行DMA傳送時(shí)，A0~A3輸出低4位地址信號(hào)供存儲(chǔ)器尋址對(duì)應(yīng)單元用，A0~A3必需是雙向的。17． 說(shuō)明8237A單字節(jié)DMA傳送數(shù)據(jù)的全過(guò)程。答：8237A取得總線(xiàn)控制權(quán)以后進(jìn)行單字節(jié)的DMA傳送，傳送完一個(gè)字節(jié)以后修改字節(jié)計(jì)數(shù)器和地址寄存器，然后就將總線(xiàn)控制權(quán)放棄。若I/O的DMA請(qǐng)求信號(hào)DREQ繼續(xù)有效，8237A再次請(qǐng)求總線(xiàn)使用權(quán)進(jìn)行下一字節(jié)的傳送。18． 8237A單字節(jié)DMA傳送與數(shù)據(jù)塊DMA傳送有什么不同？答：?jiǎn)巫止?jié)傳送方式下，8237A每傳送完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)就釋放總線(xiàn)，傳送下一字節(jié)時(shí)再請(qǐng)求總線(xiàn)的控制權(quán)。塊傳送方式下8237A必須把整個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送完才釋放總線(xiàn)。19． 8237A什么時(shí)候作為主模塊工作，什么時(shí)候作為從模塊工作？在這兩種工作模式下，各控制信號(hào)處于什么狀態(tài)，試作說(shuō)明。答：8237A取得總線(xiàn)控制權(quán)后，開(kāi)始進(jìn)行DMA傳送過(guò)程，此時(shí)8237A作為主模塊工作。8237A在被處理器編程或讀取工作狀態(tài)時(shí)，處于從模塊工作狀態(tài)。8237A處于從模塊時(shí)，若CS=0、HLDA=0說(shuō)明它正被編程或讀取狀態(tài)，IOR與IOW為輸入