P189頁 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?;蛘哒f,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線。總線的特點(diǎn)在于其公用性,即它可同時掛接多個部件或設(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)上都是通過總線進(jìn)行的信息交換,統(tǒng)稱為總線操作。
2、當(dāng)有多個模塊都要使用總線進(jìn)行信息傳送時,只能采用分時方式,一個接一個地輪換交替使用總線,即將總線時間分成很多段,每段時間可以完成模塊之間一次完整的信息交換,通常稱之為一個數(shù)據(jù)傳送周期或一個總線操作周期。
3、為完成一個總線操作周期,一般要分成4個階段:
(1)總線請求和仲裁階段:
由需要使用總線的主控設(shè)備向總線仲裁機(jī)構(gòu)提出使用總線的請求,經(jīng)總線仲裁機(jī)構(gòu)仲裁確定,把下一個傳送周期的總線使用權(quán)分配給哪一個請求源。
(2)尋址(Addressing)階段
取得總線使用權(quán)的主控設(shè)備,通過地址總線發(fā)出本次要訪問的從屬設(shè)備的存儲器地址、或I/O端口地址及有關(guān)命令,通過譯碼使參與本次傳送操作的從屬設(shè)備被選中,并開始啟動。
(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,源模塊就是存儲器或輸入/輸出接口,而目的模塊則是總線主控設(shè)備CPU。在進(jìn)行寫傳送操作時,源模塊就是總線主控設(shè)備,例如CPU,而目的模塊則是存儲器或輸入/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)過哪些與微處理機(jī)連接?
答:微處理機(jī)以及存儲器子系統(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 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)前程序的過程中,由于某種隨機(jī)出現(xiàn)的外圍設(shè)備的請求或者執(zhí)行指令過程中產(chǎn)生的錯誤,使得CPU暫時停止執(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)行對錯誤指令的響應(yīng)部分。
2.最初,中斷僅僅是為了解決對I/O接口進(jìn)行查詢而使得CPU效率變低的弊端,同時又確保在運(yùn)行過程中能夠?qū)崟r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,用來處理在執(zhí)行指令期間由CPU本身對檢測出來的某些異常事情作出的響應(yīng)。
P245頁 第七章
7-1 接口的主要功能是什么?
答:信號轉(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)該向它寫入什么樣的控制字?
答:根據(jù)題意得,應(yīng)該寫入控制寄存器內(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 第八章
8-4 什么是波特率?波特率和位時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間,所謂位時間是指每位數(shù)據(jù)的傳輸時間;換言之,是位時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?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)計成8個操作步驟,每一個操作步驟都是獨(dú)立進(jìn)行的。
2. 8個操作步驟功能如下:
(1)總線空閑操作步驟:
表示目前沒有設(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)有多個外圍設(shè)備同時申請對總線的控制使用權(quán)時,由總線的仲裁機(jī)構(gòu)依據(jù)仲裁規(guī)則“審時度勢”進(jìn)行仲裁,允許總線上的一個設(shè)備獲得對總線的控制使用權(quán),且能啟動或恢復(fù)I/O進(jìn)程。
(3)選擇操作步驟:
即是由一個啟動設(shè)備來選擇一個要執(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)一個啟動設(shè)備獲得了對總線的控制使用權(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)行啟動設(shè)備命令的過程中,若出現(xiàn)了暫時的釋放總線的情況時,允許目標(biāo)設(shè)備重新與啟動設(shè)備連接,恢復(fù)原先由啟動設(shè)備啟動而被目標(biāo)設(shè)備掛起的操作。
(5)命令操作步驟:
是啟動設(shè)備向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送SCSI命令時候,也是目標(biāo)設(shè)備從啟動設(shè)備那里得到操作命令的時候。
(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)備傳送到啟動設(shè)備(稱之為數(shù)據(jù)輸入),或是從啟動設(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)備請求將目標(biāo)設(shè)備的狀態(tài)信息發(fā)送給啟動設(shè)備。
(8)信息操作步驟:
是目標(biāo)設(shè)備請求傳送一個或多個信息的操作步驟,或是從目標(biāo)設(shè)備將信息傳送給啟動設(shè)備(也叫信息的輸入)或是從啟動設(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外圍設(shè)備?
答:最多可支持多達(dá)127臺外圍設(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)電即可隨時動態(tài)配置外圍設(shè)備。
(2)采用點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)(Peer to Peer),所有連到FireWire串行總線上的設(shè)備建立了一種對等網(wǎng)絡(luò),任何兩個設(shè)備之間可以直接連接互相通信,而不必通過計算機(jī)的控制。
(3)采用級聯(lián)方式與各個設(shè)備相連接,在一個端口上最多可以連接63個設(shè)備。但在一個計算機(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,其中一對雙絞線用來傳輸數(shù)據(jù),一對雙絞線用來傳輸選通信號,一對提供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)對點(diǎn)的傳輸外,還可以進(jìn)行一對多式的廣播式的傳輸。異步傳輸是經(jīng)由惟一的一個地址來指定響應(yīng)節(jié)點(diǎn),在進(jìn)行通信時,在發(fā)送方與接收方之間需進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。