P189頁(yè) 第五章

5－1  什么叫總線？

答：總線是一種數(shù)據(jù)通道，由系統(tǒng)中各部件所共享。或者說(shuō)，是在部件與部件之間、設(shè)備與設(shè)備之間傳送信息的一組公用信號(hào)線。總線的特點(diǎn)在于其公用性，即它可同時(shí)掛接多個(gè)部件或設(shè)備。

5－5  什么叫總線操作和總線操作周期？總線操作周期通常需要幾個(gè)操作階段？

答：1、微處理機(jī)系統(tǒng)中的各種操作，本質(zhì)上都是通過(guò)總線進(jìn)行的信息交換，統(tǒng)稱為總線操作。

       2、當(dāng)有多個(gè)模塊都要使用總線進(jìn)行信息傳送時(shí)，只能采用分時(shí)方式，一個(gè)接一個(gè)地輪換交替使用總線，即將總線時(shí)間分成很多段，每段時(shí)間可以完成模塊之間一次完整的信息交換，通常稱之為一個(gè)數(shù)據(jù)傳送周期或一個(gè)總線操作周期。

3、為完成一個(gè)總線操作周期，一般要分成4個(gè)階段：

（1）總線請(qǐng)求和仲裁階段：

由需要使用總線的主控設(shè)備向總線仲裁機(jī)構(gòu)提出使用總線的請(qǐng)求，經(jīng)總線仲裁機(jī)構(gòu)仲裁確定，把下一個(gè)傳送周期的總線使用權(quán)分配給哪一個(gè)請(qǐng)求源。

（2）尋址（Addressing）階段

取得總線使用權(quán)的主控設(shè)備，通過(guò)地址總線發(fā)出本次要訪問(wèn)的從屬設(shè)備的存儲(chǔ)器地址、或I/O端口地址及有關(guān)命令，通過(guò)譯碼使參與本次傳送操作的從屬設(shè)備被選中，并開(kāi)始啟動(dòng)。

（3）數(shù)據(jù)傳送（Data Transfering）階段

主控設(shè)備和從屬設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出，經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到目的模塊。在進(jìn)行讀傳送操作時(shí)，源模塊就是存儲(chǔ)器或輸入/輸出接口，而目的模塊則是總線主控設(shè)備CPU。在進(jìn)行寫(xiě)傳送操作時(shí)，源模塊就是總線主控設(shè)備，例如CPU，而目的模塊則是存儲(chǔ)器或輸入/輸出接口。

（4）結(jié)束（Ending）階段

主控設(shè)備、從屬設(shè)備的有關(guān)信息均從系統(tǒng)總線上撤除，讓出總線，以便其他模塊能繼續(xù)使用。

5－20  PCI總線經(jīng)過(guò)哪些與微處理機(jī)連接？

答：微處理機(jī)以及存儲(chǔ)器子系統(tǒng)與PCI總線以及擴(kuò)展總線之間是各自獨(dú)立的、非耦合的關(guān)系。所有的PCI總線上部件都與PCI總線相連,然后再經(jīng)由PCI總線橋依次與微處理機(jī)相連。

P206頁(yè) 第六章

6－1  什么叫中斷？在微處理機(jī)內(nèi)為什么要使用中斷？

答：1.中斷是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域里的一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，是為快速改變程序的運(yùn)行環(huán)境所提供的一種機(jī)制。CPU在執(zhí)行當(dāng)前程序的過(guò)程中，由于某種隨機(jī)出現(xiàn)的外圍設(shè)備的請(qǐng)求或者執(zhí)行指令過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，使得CPU暫時(shí)停止執(zhí)行正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行為外圍設(shè)備服務(wù)的程序，或者轉(zhuǎn)去執(zhí)行對(duì)錯(cuò)誤指令的響應(yīng)部分。

       2.最初，中斷僅僅是為了解決對(duì)I/O接口進(jìn)行查詢而使得CPU效率變低的弊端，同時(shí)又確保在運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)崟r(shí)處理外圍設(shè)備的各種服務(wù)要求而采用的一種措施。在Pentium中則更是進(jìn)一步豐富了軟件中斷的種類，延伸了中斷的內(nèi)涵，用來(lái)處理在執(zhí)行指令期間由CPU本身對(duì)檢測(cè)出來(lái)的某些異常事情作出的響應(yīng)。

P245頁(yè) 第七章

7－1  接口的主要功能是什么？

答：信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩沖、地址譯碼、控制和狀態(tài)、校驗(yàn)和檢查

7－12  如果將A4H寫(xiě)入82C55A的控制寄存器，在這種情況下端口A和端口B的工作方式及I/O配置情況如何？

答：控制寄存器的內(nèi)容用二進(jìn)制表示為：

              D7D6D5D4D3D2D1D0 ＝ 10100100B

       D0 ＝ 0，設(shè)置端口C的低4位為輸出操作;

       D1 ＝ 0，設(shè)置端口B為輸出操作;

D2 ＝ 1， 設(shè)置端口B和端口C低4位的操作在方式1;

D3 ＝ 0 ，設(shè)置端口C的高4位為輸出操作;

D4 ＝ 0 ，設(shè)置端口A為輸出操作;

D6 D5 ＝ 01，設(shè)置端口B和端口C高4位的操作在方式1;

即：端口A、B、C都設(shè)置為輸出操作，操作方式都設(shè)置為方式1。

7－13  如果82C55A的端口A、端口B和端口C被設(shè)置為操作方式0，且端口A和端口B用于輸入操作而端口C用于輸出，應(yīng)該向它寫(xiě)入什么樣的控制字？

答：根據(jù)題意得，應(yīng)該寫(xiě)入控制寄存器內(nèi)容的二進(jìn)制表示為：

       D7D6D5D4D3D2D1D0 ＝ 10010010B

即應(yīng)該向它寫(xiě)入92H。

7－27  如果82C59A按如下配置：不需要ICW4，單片接口以及邊沿觸發(fā)輸入。則ICW1值為多少？

答：ICW1的各位值如下：

       D0 ＝ 0，D1 ＝ 1，D2 ＝ 1（或者D2 ＝ 0），D3 ＝ 0，D4 ＝ 1，

       D5~D7位的值由使用的系統(tǒng)而定，A0 ＝ 0 。

P282頁(yè) 第八章

8－4  什么是波特率？波特率和位時(shí)間之間是一種什么樣的關(guān)系？

答：1.波特率，是指每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。

       2.數(shù)據(jù)傳送的波特率決定了位時(shí)間，所謂位時(shí)間是指每位數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間；換言之，是位時(shí)間決定了通信線的波特率。

8－23  SCSI總線上的操作步驟有幾個(gè)？各自進(jìn)行的操作內(nèi)容是什么？

答：1.SCSI接口的操作被設(shè)計(jì)成8個(gè)操作步驟，每一個(gè)操作步驟都是獨(dú)立進(jìn)行的。

       2. 8個(gè)操作步驟功能如下：

（1）總線空閑操作步驟：

表示目前沒(méi)有設(shè)備使用總線，總線處于空閑狀態(tài)。每一次總線操作都是從總線空閑操作步驟開(kāi)始，并且還是以總線空閑操作步驟結(jié)束。

（2）總線仲裁操作步驟：

當(dāng)有多個(gè)外圍設(shè)備同時(shí)申請(qǐng)對(duì)總線的控制使用權(quán)時(shí)，由總線的仲裁機(jī)構(gòu)依據(jù)仲裁規(guī)則“審時(shí)度勢(shì)”進(jìn)行仲裁，允許總線上的一個(gè)設(shè)備獲得對(duì)總線的控制使用權(quán)，且能啟動(dòng)或恢復(fù)I/O進(jìn)程。

（3）選擇操作步驟：

即是由一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備來(lái)選擇一個(gè)要執(zhí)行一項(xiàng)操作（如讀或?qū)懖僮鳎┑哪繕?biāo)設(shè)備的操作步驟。經(jīng)仲裁，當(dāng)一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備獲得了對(duì)總線的控制使用權(quán)之后，即可以進(jìn)入選擇操作步驟。

（4）重新選擇操作步驟：

如果目標(biāo)設(shè)備獲得了對(duì)總線的控制使用權(quán)，則進(jìn)入重新選擇操作步驟。比如在目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行啟動(dòng)設(shè)備命令的過(guò)程中，若出現(xiàn)了暫時(shí)的釋放總線的情況時(shí)，允許目標(biāo)設(shè)備重新與啟動(dòng)設(shè)備連接，恢復(fù)原先由啟動(dòng)設(shè)備啟動(dòng)而被目標(biāo)設(shè)備掛起的操作。

（5）命令操作步驟：

是啟動(dòng)設(shè)備向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送SCSI命令時(shí)候，也是目標(biāo)設(shè)備從啟動(dòng)設(shè)備那里得到操作命令的時(shí)候。

（6）數(shù)據(jù)操作步驟：

是數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送操作的操作步驟，允許目標(biāo)設(shè)備請(qǐng)求數(shù)據(jù)的傳送操作，或是將數(shù)據(jù)從目標(biāo)設(shè)備傳送到啟動(dòng)設(shè)備（稱之為數(shù)據(jù)輸入），或是從啟動(dòng)設(shè)備將數(shù)據(jù)傳送至目標(biāo)設(shè)備（即數(shù)據(jù)輸出）。

（7）狀態(tài)操作步驟：

就是目標(biāo)設(shè)備請(qǐng)求將目標(biāo)設(shè)備的狀態(tài)信息發(fā)送給啟動(dòng)設(shè)備。

（8）信息操作步驟：

是目標(biāo)設(shè)備請(qǐng)求傳送一個(gè)或多個(gè)信息的操作步驟，或是從目標(biāo)設(shè)備將信息傳送給啟動(dòng)設(shè)備（也叫信息的輸入）或是從啟動(dòng)設(shè)備將信息傳送到目標(biāo)設(shè)備（即信息的輸出）。

8－33  USB總線最多可以連接多少個(gè)外圍設(shè)備？

答：最多可支持多達(dá)127臺(tái)外圍設(shè)備。

8－38  FireWire是串行總線還是并行總線？它的主要特點(diǎn)是什么？

答：1. FireWire是串行總線。

2. FireWire串行總線主要特點(diǎn)：

（1）與USB總線一樣，支持即插即用，不用關(guān)電即可隨時(shí)動(dòng)態(tài)配置外圍設(shè)備。

（2）采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)（Peer to Peer），所有連到FireWire串行總線上的設(shè)備建立了一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，任何兩個(gè)設(shè)備之間可以直接連接互相通信，而不必通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制。

（3）采用級(jí)聯(lián)方式與各個(gè)設(shè)備相連接，在一個(gè)端口上最多可以連接63個(gè)設(shè)備。但在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，最多可以有1022條FireWire總線。

（4）采用6線制，即FireWire總線的連接電纜有6條芯線，其中一對(duì)雙絞線用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，一對(duì)雙絞線用來(lái)傳輸選通信號(hào)，一對(duì)提供8~40V不等電壓的電源線。

（5）由于采用的是基于內(nèi)存的地址編碼方式，64位的地址寬度，可以支持100Mb/s、200 Mb/s、400 Mb/s這三種不同的數(shù)據(jù)傳輸速率。

（6）FireWire總線支持三種事件：總線配置、總線仲裁、數(shù)據(jù)傳送。

（7）采用三層傳輸協(xié)議。

（8）支持等步和異步兩種傳輸方式。等步傳輸應(yīng)用于實(shí)時(shí)性事務(wù)，異步傳輸則是將數(shù)據(jù)傳送到特定的地址。等步傳輸是指按一定的速率進(jìn)行傳輸，且有固定的帶寬。除可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸外，還可以進(jìn)行一對(duì)多式的廣播式的傳輸。異步傳輸是經(jīng)由惟一的一個(gè)地址來(lái)指定響應(yīng)節(jié)點(diǎn)，在進(jìn)行通信時(shí)，在發(fā)送方與接收方之間需進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。