计算机接口技术答题卷

计算机接口技术答题卷一、填空（每空2分，共40分）1、按照DMA操作时，DMA操作的字节数，可以把DMA传送方式分为__单字节传送方式___、___数据块传送方式___和___请求传送方式__三种。2、异步通信中采用奇校验，如果传送的数据为：11010110，则奇偶校验位应为_____1______。3、8086CPU内部结构由___总线接口部件BIU__和___指令执行部件EU___两部分组成，其中执行的指令是由___总线接口____部件从___存储器___中取出的。4、8259A特殊全嵌套中断优先权管理方式的目的是__禁止与它同级或低级中断请求进入___。5、I/O编址方式包括两种：__独立编址___和__统一编址__。其中8086采用__独立编址____种端口编址方式中，端口地址范围是_0-65535____，其中允许用户使用的端口地址范围是__0-255__。6、中断自动结束方式在中断结束时，将自动把8259A__ISR中断服务___寄存器的相应位清零。7、8253被称为__定时___芯片，其主要功能是__计数__。8、接口是指__连接CPU与外设之间的部分__，包括两种含义，其一__在系统总线和I/O设备之间传输信号__，其二__提供缓冲作用以满足接口两边时序的要求_二、简答（每小题5分，共15分）1.中断基本过程包括那四个阶段答：中断请求，中断响应，中断处理，中断返回2.端口的概念及其与接口的区别答：计算机“端口”是英文port的义译，可以认为是计算机与外界通讯交流的出口。接口类型指的是电子白板与电脑系统采用何种方式进行连接。端口是指计算机的概念，接口只是物理上的概念，两者存在一个的包含关系，但是也不绝对。3.绘图并说明8086CPU逻辑地址变换为物理地址的变换方法答：在8086cpu中，逻辑地址通常写成xxxxH：yyyyH的形式，其中，xxxxH是段基地址，yyyyH是偏移地址（H表示xxxx和yyyy为16进制数）物理地址=段基地址×16+偏移地址=xxxx0+yyyy三、应用题（45分）1、说明8259A中的IRR，ISR和IMR三个寄存器分别是什么寄存器，结合中断基本过程的四个阶段8259A中这三个寄存器的变化？（15）答：IRR（中断请求寄存器）用来存放从外设来的中断请求信号。ISR（中断服务寄存器）用来记忆正在处理中的中断级别。IMR（中断屏蔽寄存器）用来存放CPU送来的屏蔽信号。中断基本过程：中断请求，中断响应，中断处理，中断返回三个寄存器的变化：当IRR中有中断，请求位被置位；若该位没有被屏蔽，且优先级高于正在服务的级别（若ISR中有置“1”位），控制逻辑输出高电平的INT信号，向CPU请求中断。在CPU响应该中断请求，输出INTA信号后，控制逻辑在第一个INTA作用下，ISR的相应位置位，在第二个INTA周期将控制逻辑中新存的中断类型号送到数据总线上。当中断服务结束时，控制逻辑按初始化编程规定的方法进行处理。2、阅读计算机存储系统接口原理图，并回答：（30）1）描述图中I-Cache和D-Cache，是几级缓存，各是什么？2）绘图并论述计算机系统中将I-Cache和D-Cache分开设计的原因。3）解释图中miss、hit、以及fill的含义，并说明什么是LRU和FIFO，并说明这两种替换算法的基本原理。4）计算机系统中存储系统的设计的主要依据是局部性原理，其包括时间局部性和空间局部性，请说明局部性原理。答：1）I-Cache是一级缓存D-Cache是二级缓存分别是用来存放数据和执行这些数据的指令2）一个cache的行为,Icache大多都是顺序取指,碰到分支指令也会跳转,而Dcache访问的模式变化比较大.也就是前者所说的pattern的问题。指令只有读和refill没有写,而数据有读也有写.最重要的是冯氏的结构是指令和数据分离.I和D在一起只有相互干扰.另外一个方面就是,物理设计上考虑.一个union的cache,同时需要数据和指令的访问.端口上是很难实现的.所以一般在流水线的主干上,都是采用分离的icache和dcache.非主干的L2cache,从容量的角度考虑采用union的方式.3）CPU在访问内存时，首先判断所要访问的内容是否在cache中，如果在，则称为命中（hit），此时CPU直接从cache中调用该内容；否则称为未命中（miss），CPU会通过cache对主存中的相应内容进行操作。RU算法：选择近期最少访问的页作为被替换页。FIFO算法：选择最早装入主存的页作为被替换的页。4）局部性原理:CPU访问存储器时，无论是存取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。三种不同类型的局部性:时间局部性（TemporalLocality）：如果一个信息项正在被访问，那么在近期它很可能还会被再次访问。程序循环、堆栈等是产生时间局部性的原因。空间局部性（SpatialLocality）：在最近的将来将用到的信息很可能与现在正在使用的信息在空间地址上是临近的。顺序局部性（OrderLocality）：在典型程序中，除转移类指令外，大部分指令是顺序进行的。顺序执行和非顺序执行的比例大致是5:1。此外，对大型数组访问也是顺序的。指令的顺序执行、数组的连续存放等是产生顺序局部性的原因