《微型计算机技术及应用》(第四版) 习题和答案完整版(2)

2019-03-11 08:34

4、总线接口部件有哪些功能?请逐一说明。

[解答] :总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。具体讲,总线接口部件要从内存取指令队列;CPU执行指令时,总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据,将数据传送给执行部件,或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。 5、8086的总线接口部件有那几部分组成?

[解答] :8086的总线接口部件有以下4部分组成:

(1)4个段地址寄存器,即:CS——16位的代码段寄存器,DS——16位的数据段寄存器,ES——16位的扩展段寄存器,SS——16位的堆栈段寄存器; (2)16位的指令指针寄存器IP (3)20位的地址加法器 (4)6字节的指令队列

6、8086的执行部件有什么功能?由那几部分组成?

[解答] :执行部件的功能是负责指令的执行。8086的执行部件有: (1)4个通用寄存器:AX,BX,CX,DX;

(2)4个专用寄存器:即基数指针寄存器BP,堆栈指针寄存器SP,原变址寄存器SI,目的变址寄存器DI。 (3)标志寄存器 (4)算术逻辑单元

7、状态标志和控制标志又何不同? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些? [解答] :状态标志表示前面的操作执行后,算术逻辑部件处在怎样一种状态,这种状态会像某种先决条件一样影响后面的操作。状态标志有6个,即SF、ZF、PF、CF、AF和OF。控制标志是人为设置的,指令系统中有专门的指令用于控制标志的设置和清除每个控制标志都对某一种特定的功能起控制作用。控制标志有3个,即DF、IF、TF。程序中用专门的指令对它们进行操作。

8、总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?如果一个CPU的时钟频率(主频)为24MHz,那么,它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?

[解答] :总线周期的含义是计算机执行一条访问内存或端口的机器指令的时间;8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成;如果CPU的时钟频率为24MHz,那么它的一个时钟周期为(T=1/F)41.5ns,一个基本总线周期为(4T)166ns; 9、在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行什么动作?什么情况下需要插入等待状态Tw?Tw在哪儿插入?

[解答] :在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行的动作是:

(1) 在T1状态,CPU往多路复用总线上发出地址信息,以指出要寻址的存储单元或处设端口的地址;

(2) 在T2状态,CPU从总线上撤消地址,而使总线的低16位浮置成高阻状态,为传输数据作准备。总线的最高4位(A19-A16)用来输出本总线周期状态信息,这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器名等; (3) 在T3状态,多路总线的高位继续提供状态信息,而多路总线的低16位(8088则为低8位)上出现由CPU的数据或者CPU从存储器或者CPU从存储器或端口读入或端口读入的数据;

(4) 在T4状态,总线结束。在有些情况下,外设或存储器速度较慢,不能及时地配合CPU传送数据。这时,外设或存储器会通过“Ready”信号在T3状态启动前向CPU发一个“数据未准备好”信号,于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期Tw 。

1、80386的MMU 功能块具体有什么功能?逻辑地址、线性地址、物理地址分别由其中什么部件管理?

[解答] MMU的功能就是实现存储器的管理,它由分段部件和分页部件组成。前者管理面向程序员的逻辑地址空间,并且将逻辑地址转换为线性地址;后者管理物理地址空间,将分段部件或者指令译码部件产生的线性地址转换为物理地址。 2、80386有哪三种工作方式?为什么要这样多工作方式?

[解答] 80386有三种工作方式,一种叫实地址方式,另一种叫保护虚拟地址方式,还有一种叫虚拟8086方式。80386在刚加电或者复位时便进入实地址方式,主要是为80386进行初始化用的。完成初始化后,便立即转到保护方式,此方式提供了多任务环境中的各种复杂功能以及复杂存储器组织的管理机制。在保护方式下,80386才充分发挥其强大的功能和本性。虚拟8086方式可以使大量的8086软件有效地与80386保护方式下的软件并发运行,可以是80386保护方式中多任务操作的某一个任务。

3、 80386的实地址方式用于什么时候?为什么说它是为建立保护方式作准备的方式?实地址工作方式有什么特点?

[解答] 80386的实地址方式用于为80386进行初始化用的,为在该工作方式下所需要的数据结构做好各种配置和准备,因此,这是一种为建立保护方式作准备的方式。实地址工作方式的特点:

(1)寻址机构、存储器管理、中断处理机构均和80386一样。

(2)操作数默认长度为16位,但允许访问80386的32位寄存器组,在使用时,指令中要加上前缀以表示越权存取。

(3)不用虚拟地址的概念,存储器容量最大1M字节。

(4)实地址方式下,存储器中保留两个固定区域,一个为初始化程序区,另一个为中断向量区。

(5)80386具有4个特权级,实地址方式下,程序在最高级(0级)上执行。 4、虚拟8086方式有什么特点?为什么要设置这种方式? [解答] 其特点如下:

(1)可以执行8086的应用程序。

(2)段寄存器的用法和实地址方式时一样,即段寄存器内容左移4位加上偏移量为线性地址。

(3)存储器寻址空间为1M字节,可以使用分页方式,将1M字节分为256个页面,每页4K字节。在80386多任务系统中,可以其中一个或几个任务使用虚拟8086方式。此时,一个任务使用的全部页面可以定位于某个物理地址空间,另一个任务的页面可以定位于其他区域,即每个虚拟8086方式下的任务可以转换到物理存储器的不同位置,这样,把存储器虚拟化了,虚拟8086方式的名称正是由此而来。

(4)虚拟8086方式中,程序在最低特权级上运行,因此,80386指令系统中的一些特权指令不能使用。

设置这种方式是因为虚拟8086方式是80386中很重要的设计特点,他可以使大量的8086软件有效的与80386保护方式下的软件并发运行。

5、80386的标志寄存器中,哪些是状态标志?哪些是控制标志?哪些是系统方式标志?

[解答] 状态标志:CF、PF、AF、ZF、SF、OF、NT。控制标志:DF、IF、TF、


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