计算机组成原理第6次作业答案.doc

简介：
本文件为《计算机组成原理》课程第六次作业的标准答案解析，涵盖作业中的全部问题与解答，旨在帮助学生理解题目涉及的知识点和解题思路。 1. 当运算器采用单组内总线、分立寄存器结构或单组内总线、集成寄存器结构时，输入端设置的部件名称分别为数据缓冲区和指令译码器。 2. 同步控制方式通过统一的时间信号来协调各部分的操作；异步控制则依靠操作完成后的反馈信号进行控制。同步控制的优点在于易于实现复杂系统中的定时与协调，并且可以提高系统的速度，但缺点是电路设计较为复杂，硬件成本较高。而异步控制系统简单、灵活，能适应各种不同的工作环境和条件变化，但是其响应时间较长。 3. 主设备是指能够主动发起数据传输请求的装置；从设备则是被动地接收主设备指令进行操作的对象。 4. 总线周期指的是总线上完成一次完整信息交换所需的时间长度。 5. 控制器可分为微程序控制器、硬连线控制器和组合逻辑控制器等类型，它们根据不同的设计需求与应用场景而定。 6. 主机和外设的连接方式主要包括直接接口（Direct Connection）、I/O端口映射以及DMA通道等方式来实现信息交互。 7. 在直接程序传送模式下，对外设备的状态进行了抽象定义为：空闲、忙碌及准备好三种。只有在外围装置处于准备就绪状态时，CPU才能与其进行数据交换操作。 8. 中断是指当系统检测到某个事件或条件变化时，暂停当前任务的执行并转而处理该中断请求的过程。 9. CPU在发现有外部设备提出中断申请且满足相应优先级要求的情况下会响应中断；而在需要快速传输大量连续数据时，则通过DMA通道来完成相应的读写操作而不必直接干预CPU的工作流程中止其正常运行。 10. 中断本质上是一种异步事件处理机制，它允许计算机系统在不改变当前执行顺序的前提下即时响应突发性外部请求或内部异常情况的发生。 11. 相同点：两者均能提高系统的效率和灵活性；区别在于中断用于解决I/O操作与CPU之间的速度差异问题，而DMA则直接接管数据传输过程以减轻处理器负担并加速信息流通速率。 12. CPU通过设置特定的寄存器位来实现对不同级别中断请求的选择性屏蔽或开启状态调整功能。 13. DMA（Direct Memory Access）即直接内存访问技术，它允许外部设备绕过CPU而直接与主存储器进行数据交换操作以提升工作效率和性能表现。 14. 在执行DMA传输前，通常需要由中央处理器向相关硬件发送初始化命令包来设定好相应的源地址、目标位置及字节数量等参数信息以便后续自动完成批量读写任务。 15. 实际计算机系统中往往基于同步时序控制方法进行改进优化，例如引入局部异步机制（如采用多级缓冲）、分段式处理流程以及动态调整数据传输速率等方式来提高整体性能和可靠性水平。 16. 中断的主要特点是具备非阻塞性、随机性和高效性的特点。 17. 根据中断的来源不同可以将其分为内部中断与外部中断两大类；按照是否需要CPU执行特定指令进行处理又可分为软中断和硬中断两种类型。 18. 中断向量是指系统为每个可能发生的异常情况或硬件事件预定义的一个固定地址位置，其中包含了相应的服务程序入口点及其它参数信息。这些数据通常被组织成一张表格形式（即中断向量表），便于快速定位查找；而向量地址则是该条目在内存空间中的具体存储位置；向量中断则代表了一种基于上述机制实现的高效异常处理方式。 19. 中断响应过程包括检测到外部请求、保存当前上下文状态信息以及跳转至对应的中断服务程序入口等步骤。 20. 在完成相应任务后，系统会恢复之前被中断时的状态并继续执行原先的工作流程。