虚拟机及网络终极方案VBox与KVM齐行
虚拟机及网络终极方案（VBox 与 KVM 齐行）
text&语法高亮
# 更新日志：
& & & & 行文排版有所变动。取消 starbr 脚本，直接利用 ifplugd 特性在后台启动网桥，因此也就显得简洁了些。
& & & & 较上次无实质性改变，仅因 ifplugd 可弹出消息而略有变动。
& & & & 此次更新及以前并无记录。
格式化 0.001 秒, 使用&
Debian 6 squeeze
Ubuntu 兼容，其特别之处文中均有说明
壹：虚拟机安装
一、 VirtualBox
bash&语法高亮
# ============================================================================
# 虚拟机（VirtualBox）
# http://www.virtualbox.org/wiki/Linux_Downloads
wget&http:
//download.virtualbox.org
/virtualb ... e_vbox.asc
apt-key&add oracle_vbox.asc
rm&oracle_vbox.asc
/sources.list&
&&EOFdeb http://download.virtualbox.org/virtualbox/debian squeeze contrib non-freeEOF
aptitude&update
aptitude&search virtualbox
-R&dkms virtualbox-
# ----------------------------------------------------------------------------
$XXX&vboxusers
格式化 0.008 秒, 使用&
非 Debian squeeze 系统的源列表请参看 VBox 官网说明。必须注意，只要你那系统版本对应的那一行便是，加多了定会造成混乱。不清楚自己所用版本名称的去这里看，&
顺便说句，少数情况下， VBox 可能无法使用 USB 设备，对此可用下面 qemu / kvm 那招（给 plugdev 组赋予操作权）解决。
二、 Qemu / KVM
bash&语法高亮
# ============================================================================
# 虚拟机（qemu / kvm）
-R&qemu-system qemu-utils qemu-kvm
60-qemu-system.rules
# 若主机用 64 位系统，将默认 qemu 设为 qemu-system-x86_64 更妥
update-alternatives&
--config&qemu
# 给 plugdev 组（不推荐 kvm 组）赋予 USB 设备操作权，不与 VBox 冲突，放心使用
10-usb-plugdev.rules&
SUBSYSTEM==
&usb_device&,&
&plugdev&,&
SUBSYSTEM==
&usb&, ENV
&usb_device&,&
&plugdev&,&
# ----------------------------------------------------------------------------
# 若尚未入 plugdev 组，则再
$XXX&plugdev
格式化 0.009 秒, 使用&
若无需模拟 ARM 等非 x86 架构，只要安装 qemu-kvm 即可。
Debian / Ubuntu 中 qemu-system（含 qemu 命令）与 qemu-kvm（含 kvm 命令）并不冲突。奇特的是， qemu 命令在 -enable-kvm 时只能使用单处理器， kvm 命令能用多核但在未加载 kvm 模块时并不出错而自动转用软模拟从而导致系统缓慢。所以最好两者都装上，然后更具需要用哪个命令。基本上 kvm 命令可看作就是自动带上 -enable-kvm 的 qemu 命令。
若只安装 qemu-system 而又不愿意安装 qemu-kvm，为了能自由切换 VBox 和 kvm，则应当提取 qemu-kvm 包中的 /etc/init.d/qemu-kvm 文件。
qemu-utils 包含的工具 qemu-kvm 中都有，貌似仅命令名不同而已。另， Ubuntu 11.10 并不含该包。
个人认为， qemu-system 应当是 qemu-kvm 的超集且两者互斥更为妥当。需要更多功能的就只装 qemu-system，否则就只装 qemu-kvm。
三、 VBox / KVM 切换
bash&语法高亮
# ============================================================================
# VBox / KVM 切换
&${LOCALPKG}/swapvm.tar.gz&&
# 设置特权，方便切换
localhost=&
%vboxusers&
localhost=&
# 若以 KVM 为主 VBox 为辅
-r&vboxballoonctrl-service
-r&vboxweb-service
-r&vboxdrv
# 若以 VBox 为主 KVM 为辅
-r&qemu-kvm
格式化 0.008 秒, 使用&
VBox 与 KVM 的模块虽可同时加载，但无法同时使用，后加载的会令先加载的无效（后来居上）。若要同时运行两种虚拟机，必然有一种无法使用处理器的虚拟化技术而用纯软件模拟。所以，用 swapvm 命令切换也只不过是权宜之计。
&&[391 Bytes]&
被下载 39 次&
SHA1: b9ae305f4dffea5a52b
贰：虚拟机网络终极方案
说终极难免有些夸张，但应该可以说是“已经能较好地满足大部分人的需求”了。或许你的需求没这么苛刻，简单的桥接一台虚拟机或用虚拟机自己的 NAT 或 USER 模式即可满足，但也不妨看上一眼。
1. 能同时将多台虚拟机置于与宿主机同一网络之中（桥接多台虚拟机），从而使各虚拟机各物理主机都能两两通信。
2. 能将多台虚拟机置于一个内部局域网之中，以隔离更多的物理主机。但保证各虚拟机和宿主机之间可两两通信，同时能上因特网。
3. 统一 VBox、 Qemu 或 KVM 网络。当然， VBox 和 KVM 受限于内部机制而不能同时运行，但和 Qemu 同时运行没有任何问题。
3. 普通账户或某特定组即可操作（无须 root 账户或 sudo）。
二、网络结构
虚拟网络结构.png [ 75.11 KiB | 被浏览 12048 次 ]
三、安装配置
前提：剥夺 network-manager 对 eth0 的控制权，断线重连交由 ifplugd 负责。
1. 安装 ifplugd 网卡监视器：
bash&语法高亮
# ============================================================================
# 安装 ifplugd 网卡监视器
-R&ifplugd
&${LOCALPKG}/ifplugd-action.tar.gz&&
INTERFACES=
&-q -f -u3 -d10 -I&
格式化 0.007 秒, 使用&
ifplugd-action.tar.gz，此处并不附包，其下载及相关信息请看
。若链接已死请看我签名，若未直接显示相关信息，请点击！
/etc/default/ifplugd 中的 ARGS 默认或许有 -w，务必要将其去掉，否则在开机时将要花上很长的时间等待获取 IP，如果你用 DHCP 的话。
2. 安装虚拟网络基本工具：
bash&语法高亮
# ============================================================================
# 虚拟网络
-R&bridge-utils vde2
# VBox 需要 libvdeplug.so，否则无法连接 VDE
-s&libvdeplug.so.2.1.0 libvdeplug.so
格式化 0.006 秒, 使用&
此二包或许已安装，但此处仍显式说明以求强调。
3. 配置网络：
bash&语法高亮
# ----------------------------------------------------------------------------
# 网络配置
/interfaces&
auto lo tap0
#allow-hotplug eth0
iface lo inet loopback
& & & & pre-up iptables-restore&
/iptables.rules&
& & & & pre-up&
&`runlevel`&&=&
&unknown&&
'eth0=br0'&
/ifplugd.map&
#pre-up runlevel &/root/runlevel
iface eth0 inet dhcp
& & & & pre-up ifdown br0
& & & & post-up&
'/^eth0=/d'&
/ifplugd.map&
iface tap0 inet static
& & & & address 192.168.10.1
& & & & netmask 255.255.255.0
& & & & vde2-switch -
& & & & vde2-slirp&
-n&192.168.10.0&
& & & & up&
ifconfig&tap0 down
& & & & up&
ifconfig&tap0 hw ether 52:53:00:00:00:00
& & & & up&
ifconfig&tap0 up
iface tap1 inet static
& & & & address 192.168.0.1
& & & & netmask 255.255.255.0
& & & & vde2-switch -
& & & & up&
ifconfig&tap1 down
& & & & up&
ifconfig&tap1 hw ether 52:53:00:00:00:01
& & & & up&
ifconfig&tap1 up
iface br0 inet dhcp
& & & & pre-up ifdown eth0
& & & & pre-up ifup tap1
& & & & pre-up&
ifconfig&tap1 0.0.0.0
& & & & bridge_ports eth0 tap1
& & & & post-up&
'/^eth0=/d'&
/ifplugd.map&
& & & & post-up&
'eth0=br0'&
/ifplugd.map
格式化 0.011 秒, 使用&
eth0 和 br0 构成互斥项，启动任何一个将自动停止另外一个。 tap1 可随 br0 启动但绝不可随 br0 关闭，因为 tap1 连接着若干虚拟机，不可轻易断开。
tap1 中 address 与 netmask 纯粹摆设，因为那是 static 方式必须的字段。不能用 manual 方式，因为那将导致 vde_switch 并不与之连接。
tap0、 tap1 最后都有三行为其专门特设一物理地址，以便于管理和使用。
无论开机时是要自动启动 eth0 还是启动网桥 br0， auto 与 allow-hotplug 行都不要填写 eth0 及 br0，我们利用 ifplugd 代劳。因为网桥通过 DHCP 获取 IP 太慢了， ifplugd 可在后台工作而不会拖延开机时间。
若希望一开机就能使用网桥，则应启用“iface lo”下面有“eth0=br0”那行，上例便是如此。若希望开机时自动启动 eth0 而不要网桥，则应注释掉该行。注意，该行是一个而不是两个大于号。
若启用了“eth0=br0”行但实际上开机后见到的只是 eth0 而不是 br0，则说明“[ &`runlevel`& = &unknown& ]”那里判断有误，只要临时开启下面一行“pre-up runlevel &/root/runlevel”并重启后查看 /root/runlevel 文件，将其内容替换掉“unknown”再重启即可。
4. 设置特权：
bash&语法高亮
# ----------------------------------------------------------------------------
# 设置特权，方便切换
%vde2-net&
localhost=&
%vde2-net&
localhost=&
/ifup eth0
%vde2-net&
localhost=&
/ifup tap0,&
/ifdown tap0
%vde2-net&
localhost=&
/ifup tap1,&
/ifdown tap1
# ----------------------------------------------------------------------------
$USERNAME&vde2-net
格式化 0.007 秒, 使用&
br0 和 eth0 只有 ifup 而没有 ifdown，正如前面所说——互斥。
之所以对 vde2-net 组启用特权在于最小化风险范围，因为要使用 vde 的账户必然是该组成员。
至此，凡是连接到 /var/run/vde2/tap0.ctl/ 的所有虚拟机都处于一内网之中，宿主机通过 tap0 加入该网络。所以宿主机和各虚拟机两两通信绝无障碍。
slirpvde 进程提供 DHCP 和 NAT 服务，以使该局域网中的机器能访问外网。当然，高级用户也可不用 slirpvde 而配置 iptable。
同理，凡是连接到 /var/run/vde2/tap1.ctl/ 的所有虚拟机都为桥接，与宿主机处于同一网络之中。
此处可连接多台虚拟机，而不再仅限一台，因为我们用了“交换机”，虚拟机接的是交换机而不是宿主机的 tap1。
正常使用虚拟机时并不需要 sudo 等提权手段。
四、何时用桥接
如果你只是想宿主机能访问虚拟机的服务或者各虚拟机之间能相互通信，那请用 NAT。
只有在你确定宿主机之外的其它物理主机需要访问你的虚拟机时才用桥接。
桥接是一种依赖外部网络的接入方式，如果外部网络出现问题（比如宿主掉线），那宿主机和虚拟机也将断掉联系。所以说没事别用桥接。
Debian 的 ifupdown 确实是个灵活统一而又优雅的机制。
其实整个配置并不难，关键在于你想要什么。总归一句“
拓扑明而众结解”。
连接 VDE 示例，请配合相应虚拟机文档共同参考
1. Qemu / KVM：
启动参数加 -net vde,sock=...
-net nic,model=rtl8139,macaddr=52:53:00:00:08:01 -net vde,sock=/var/run/vde2/tap1.ctl
2. VirtualBox（两种方法）：
其一，命令行：
bash&语法高亮
# 在关闭相应虚拟机（例如 vm-debian1）的情况下，执行下述命令，一次便可，日后可照常启动虚拟机
VBoxManage modifyvm vm-debian1&
--nic1&generic
VBoxManage modifyvm vm-debian1&
--nicgenericdrv1&VDE
VBoxManage modifyvm vm-debian1&
--nicproperty1&
格式化 0.006 秒, 使用&
其二，图形界面设置：
网络设置页 -& 连接方式 -& Generic Driver -& 界面名称 -& VDE -& 高级 -& Generic Properties（属性） -& 输入“network=/var/run/vde2/tap1.ctl” -& 确定
_________________??????〖初韵〗一门新的纯动态、纯对象编程语言。
最后由&&编辑于
19:37，总共编辑了 35 次
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微机原理及接口技术练习题.doc
微机接口技术练习题解第 1 章 绪论1. 计算机分那几类？各有什么特点？ 计算机分那几类？各有什么特点？4．
微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？ ． 微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？ 答：执行部件有 8 个 16 位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、 DX 一般作为通用数据寄存器。SP 为堆栈指针存器，BP、DI、SI 在间接寻址时作为地址寄存 器或变址寄存器。总线接口部件设有段寄存器 CS、DS、SS、ES 和指令指针寄存器 IP。段寄 存器存放段地址，与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP 的内容为下一条将要执行指令 的偏移地址，与 CS 共同形成下一条指令的物理地址。 5． 8086 对存储器的管理为什么采用分段的办法？ ． 对存储器的管理为什么采用分段的办法？ 答：8086 是一个 16 位的结构，采用分段管理办法可形成超过 16 位的存储器物理地址，扩大 对存储器的寻址范围 (1MB，20 位地址)。若不用分段方法，16 位地址只能寻址 64KB 空间。 6．在 8086 中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。 ． 逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。 答：逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段地址和段内偏移地址两部分组 成，如 1234H：0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值，是一个 16 位的二进制代码。物理地址是 8086 芯片引线送出的 20 位地址码，用来指出一个特定的存储 单元。 7．给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是 20C0H， ． （DS） ， （ ）=0C00EH，求出该内存单元 ， 的物理地址。 的物理地址。 答：物理地址：320F8H。 8． 为什么采用地址 数据引线复用技术？ ． 为什么采用地址/数据引线复用技术 数据引线复用技术？ 答：考虑到芯片成本， 采用 40 条引线的封装结构。40 条引线引出
的所 有信号是不够用的，采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与 数据信号不会同时出现，二者可以分时复用同一组引线。 9． 8086 与 8088 的主要区别是什么？ ． 的主要区别是什么？ 答：8086 有 16 条数据信号引线，8088 只有 8 条；8086 片内指令预取缓冲器深度为 6 字节， 8088 只有 4 字节。 10． 怎样确定 8086 的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同 ． 的最大或最小工作模式？最大、 答：引线 MN/MX#的逻辑状态决定 8086 的工作模式，MN/MX#引线接高电平，8086 被设定 为最小模式，MN/MX#引线接低电平，8086 被设定为最大模式。 最小模式下的控制信号由相关引线直接提供； 最大模式下控制信号由 8288 专用芯片译码后提 供，8288 的输入为 8086 的 S2#~S0#三条状态信号引线提供。 11． 8086 被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？ ． 被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？ 答：标志寄存器、IP、DS、SS、ES 和指令队列置 0，CS 置全 1。处理器从 FFFFOH 存储单1答：传统上分为三类：大型主机、小型机、微型机。大型主机一般为高性能的并行处理系统， 存储容量大， 事物处理能力强， 可为众多用户提供服务。 小型机具有一定的数据处理能力， 提供一定用户规模的信息服务， 作为部门的信息服务中心。 微型机一般指在办公室或家庭 的桌面或可移动的计算系统，体积小、价格低、具有工业化标准体系结构，兼容性好。 2. 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，对系统的性能起决定性的影响。微计算机包 括微处理器、 存储器、 接口电路及系统总线。 I/O 微计算机系统是在微计算机的基础上配上相 应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。 3. 微处理器有几代？各代的名称是什么？ 80X86 微处理器有几代？各代的名称是什么？答：从体系结构上可分为 3 代： ◆ ：8 位机。 ◆ 286：16 位机。 ◆ ：32 位机。第 2 章 微处理器结构及微计算机的组成1． 8086 是多少位的微处理器？为什么？ ． 是多少位的微处理器？为什么？ 答：8086 是 16 位的微处理器，其内部数据通路为 16 位，对外的数据总线也是 16 位。 2． EU 与 BIU 各自的功能是什么？如何协同工作？ ． 各自的功能是什么？如何协同工作？ 答：EU 是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU 是总线接口部件，与片外存储器及 I/O 接 口电路传输数据。EU 经过 BIU 进行片外操作数的访问，BIU 为 EU 提供将要执行的指令。 EU 与 BIU 可分别独立工作， EU 不需 BIU 提供服务时， 当 BIU 可进行填充指令队列的操作。 3．
与其前一代微处理器 8085 相比，内部操作有什么改进？ ． 相比，内部操作有什么改进？ 答：8085 为 8 位机，在执行指令过程中,取指令与执行执令都是串行的。 由于内部 有 EU 和 BIU 两个功能部件，可重叠操作，提高了处理器的性能。元取指令并开始执行。 12．8086 基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？ ． 基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？ 答：基本总线周期由 4 个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为 T1、T2、T3、T4。在 T1 期间 8086 发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号 ALE；T2 期间发出读写命令信号 RD#、WR#及其它相关信号；T3 期间完成数据的访问；T4 结束该总线周期。 13．结合 8086 最小模式下总线操作时序图，说明 ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY ． 最小模式下总线操作时序图， 、 、 、 、 信号的功能。 信号的功能。 答：ALE 为外部地址锁存器的选通脉冲，在 T1 期间输出；M/IO#确定总线操作的对象是存 储器还是 I/O 接口电路，在 T1 输出；DT/R#为数据总线缓冲器的方向控制信号，在 T1 输出； RD#为读命令信号；在 T2 输出；READY 信号为存储器或 I/O 接口“准备好”信号，在 T3 期间给出，否则 8086 要在 T3 与 T4 间插入 Tw 等待状态。 14．8086 中断分哪两类？8086 可处理多少种中断？ ． 中断分哪两类？ 可处理多少种中断？ 答：8086 中断可分为硬件中断和软件中断两类。8086 可处理 256 种类型的中断。 15．8086 可屏蔽中断请求输入线是什么？“可屏蔽 的涵义是什么？ ． 可屏蔽中断请求输入线是什么？ 可屏蔽 的涵义是什么？ 可屏蔽”的涵义是什么 答：可屏蔽中断请求输入线为 INTR； “可屏蔽”是指该中断请求可经软件清除标志寄存器中 IF 位而被禁止。 16．8086 的中断向量表如何组成？作用是什么？ ． 的中断向量表如何组成？作用是什么？ 答：把内存 0 段中 0~3FFH 区域作为中断向量表的专用存储区。该区域存放 256 种中断的处 理程序的入口地址，每个入口地址占用 4 个存储单元，分别存放入口的段地址与偏移地址。 17．8086 如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。 ． 如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。 答：当 8086 收到 INTR 的高电平信号时，在当前指令执行完且 IF=1 的条件下，8086 在两个 总线周期中分别发出 INTA#有效信号； 在第二个 INTA#期间， 8086 收到中断源发来的一字节 中断类型码；8086 完成保护现场的操作，CS、IP 内容进入堆栈，请除 IF、TF；8086 将类型 码乘 4 后得到中断向量表的入口地址， 从此地址开始读取 4 字节的中断处理程序的入口地址， 8086 从此地址开始执行程序，完成了 INTR 中断请求的响应过程。 18．什么是总线请求？8086 在最小工作模式下，有关总线请求的信号引脚是什么？ ．什么是总线请求？ 在最小工作模式下，有关总线请求的信号引脚是什么？ 答：系统中若存在多个可控制总线的主模块时，其中之一若要使用总线进行数据传输时，需 向系统请求总线的控制权，这就是一个总线请求的过程。8086 在最小工作模式下有关总线请 求的信号引脚是 HOLD 与 HLDA。 19．简述在最小工作模式下，8086 如何响应一个总线请求？ ．简述在最小工作模式下， 如何响应一个总线请求？ 答：外部总线主控模块经 HOLD 引线向 8086 发出总线请求信号；8086 在每个时钟周期的上2升沿采样 HOLD 引线；若发现 HOLD=1 则在当前总线周期结束时(T4 结束)发出总线请求的 响应信号 HLDA；8086 使地址、数据及控制总线进入高阻状态，让出总线控制权，完成响应 过程。 20．在基于 8086 的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？ ． 的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？ BHE#信号起什么作用？ 答：8086 为 16 位处理器，可访问 1M 字节的存储器空间；1M 字节的存储器分为两个 512K 字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接 D7~D0， “体选”信号接地 址线 A0；奇体的数据线连接 D15~D8， “体选”信号接 BHE#信号；BHE#信号有效时允许访 问奇体中的高字节存储单元，实现 8086 的低字节访问、高字节访问及字访问。 21．“80386 是一个 32 位微处理器 ，这句话的涵义主要指的是什么？ ． 位微处理器”，这句话的涵义主要指的是什么？ 答：指 80386 的数据总线为 32 位，片内寄存器和主要功能部件均为 32 位，片内数据通路为 32 位。 22． ． 80X86 系列微处理器采取与先前的微处理器兼容的技术路线， 系列微处理器采取与先前的微处理器兼容的技术路线， 有什么好处？有什么不足？ 有什么好处？有什么不足？ 答：好处是先前开发的软件可以在新处理器组成的系统中运行，保护了软件投资。缺点是处 理器的结构发展受到兼容的约束，为了保持兼容性增加了硅资源的开销，增加了结构的复杂 性。 23．80386 内部结构由哪几部分组成？简述各部分的作用。 ． 内部结构由哪几部分组成？ 述各部分的作用。 答： 80386 内部结构由执行部件(EU)、 存储器管理部件(MMU)和总线接口部件(BIU)三部分组 成。EU 包括指令预取部件、指令译码部件、控制部件、运算部件及保护检测部件，主要功 能是执行指令。存储器管理部件包括分段部件、分页部件，实现对存储器的分段分页式的管 理，将逻辑地址转换成物理地址。总线接口部件作用是进行片外访问：对存储器及 I/O 接口 的访问、预取指令；另外的作用是进行总线及中断请求的控制 24．80386 有几种存储器管理模式？都是什么？ ． 有几种存储器管理模式？都是什么？ 答：80386 有三种存储器管理模式，分别是实地址方式、保护方式和虚拟 8086 方式 25．在不同的存储器管理模式下，80386 的段寄存器的作用是什么？ ．在不同的存储器管理模式下， 的段寄存器的作用是什么？ 答：在实地址方式下，段寄存器与 8086 相同，存放段基地址。在保护方式下，每个段寄存器 还有一个对应的 64 位段描述符寄存器，段寄存器作为选择器存放选择符。在虚拟 8086 方式 下，段寄存器的作用与 8086 相同。 26．试说明虚拟存储器的涵义，它与物理存储器有什么区别？80386 虚拟地址空间有多大？ ．试说明虚拟存储器的涵义，它与物理存储器有什么区别？ 虚拟地址空间有多大？ 答：虚拟存储器是程序员面对的一个巨大的、可寻址的存储空间，这个空间是内存与外存联 合形成的，在操作系统的管理下，程序可象访问内存一样去访问外存而获得所需数据。物理存储器是指机器实际拥有的内存储器，不包括外存。80386 的虚拟地址空间为 64TB 大。 27．试说明描述符的分类及各描述符的作用。 ．试说明描述符的分类及各描述符的作用。 答：描述符分为三类：存储器段描述符、系统段描述符、门描述符。存储器段描述符由 8 字 节组成，它用来说明一个段中保存信息的情况。32 位段基地址和 20 位段界限值定位了该段 在存储空间中的位置，其它有关位决定访问权限及段的长度单位。系统段描述符与存储器段 描述符大多数字节段相同，有关访问权及属性字节段有些不同。门描述符用来改变程序的特 权级别、切换任务的执行以及指出中断服务程序的入口。 28．描述符表的作用是什么？有几类描述符表？ ．描述符表的作用是什么？有几类描述符表？ 答：描述符表顺序存放一系列描述符，描述符表定义了在 80386 系统中被使用的全部存储器 段。有 3 类描述符表，即全局描述符表、局部描述符表及中断描述符表。 29．80386 的分段部件是如何将逻辑地址变为线性地址的？ ． 的分段部件是如何将逻辑地址变为线性地址的？ 答：分段部件根据段选择符从全局描述符表或局部描述符表中取出对应的段描述符。把段描 述符 32 位段基地址与逻辑地址中的 32 位偏移量相加就形成了线性地址。 30．80386 中如何把线性地址变为物理地址？ ． 中如何把线性地址变为物理地址？ 答： 分段部件形成的 32 位线性地址中高 10 位作为寻址页目录表的偏移量， 与控制寄存器 CR3 中页目录表基地址共同形成一个 32 位的地址指向页表中的一个页项，即为一个页面描述符。 该页面项中高 20 位作为页面基地址，线性地址的低 12 位为偏移量，相加后形成指向某一存 储单元的 32 位物理地址。若禁止分页功能，线性地址就是物理地址。 31．80386 对中断如何分类？ ． 对中断如何分类？ 答：80386 把中断分为外部中断和内部中断两大类，外部中断经 NMI 和 INTR 引线输入请求 信号。内部中断也叫内部异常中断，分为陷阱中断、内部故障异常中断、异常终止中断。 32．80386 在保护方式下中断描述符表与 8086 的中断向量表有什么不同？ ． 的中断向量表有什么不同？ 答： 8086 工作在实地址方式， 向量表是在存储器的 0 段中最低 1024 字节内存中。 80386 在保 护方式下要通过中断描述符表中的描述符访问虚拟空间的中断向量，中断描述符表的位置不 是固定的，要由 IDTR 寄存器实现在虚拟空间的定位。 33．简述 80386 在保护方式下的中断处理过程。 ． 在保护方式下的中断处理过程。 答：80386 响应中断后，接收由中断源提供的类型码并将其乘 8，与 IDTR 寄存器中基地址相 加，指出中断描述符的位置，读出中断描述符，依其中的段选择符及条件决定从两个描述符 表 LDT 或 GDT 中的一个得到段描述符， 形成中断服务程序入口所在存储器单元的线性地址。1. 根据下列要求编写一个汇编语言程序 ： 根据下列要求编写一个汇编语言程序:： （1）代码段的段名为 COD_SG （2）数据段的段名为 DAT_SG （3）堆栈段的段名为 STK_SG （4）变量 HIGH_DAT 所包含的数据为 95 （5）将变量 HIGH_DAT 装入寄存器 AH，BH 和 DL （6）程序运行的入口地址为 START 答案: DAT_SG SEGEMNT HIGH_DAT DB 95 DAT_SG ENDS STK_SG STK_SG SEGMENT DW 64 DUP(?) ENDS COD_SG SEGMENT MAIN PROC FAR ASSUME CS: COD_SG, DS: DAT_SG, SS: STK_SG START: MOV AX, DAT-SG MOV DS, AX MOV AH, HIGH_DAT MOV BH, AH MOV DL, AH MOV AH, 4CH INT 21H MAIN ENDP END START COD_SG ENDS 2. 指出下列程序中的错误： 指出下列程序中的错误： STAKSG SEGMENT DB DTSEG 100 DUP(?) STA_SG ENDS SEGMENT DB ? END DATA1 DTSEG3第 3 章 8086 指令系统及寻址方式CDSEG MAIN START:SEGMENT PROC MOV FAR DS,DATSEG连接程序输出的文件有______________________________________。 答案: 编辑程序输出文件: (4) 汇编程序输出文件: (1), (3), (5) 连接程序输出文件: (2), (6) 4. 下列标号为什么是非法的 下列标号为什么是非法的? (1) GET.DATA (2) 1-NUM (3) TEST-DATA (4) RET (5) NEW ITEM 答案:MOV AL,34H ADD AL,4FH MOV DATA,AL START CDSEG 答案: 改正后: STAKSG STAKSG DTSEG DATA1 DTSEG CDSEG SEGMENT DB 100 DUP(?) ENDS SEGMENT DB ? ENDS SEGMENT ASSUME CS: CDSEG, DS: DTSEG, SS: STAKSG START: MOV AX, DTSEG MOV DS, AX MOV AL, 34H ADD AL, 4FH MOV DATA1, AL MOV AH, 4CH INT 21H MAIN ENDP END START 3. 将下列文件类型填入空格： 将下列文件类型填入空格： 填入空格 (1) .obj (2) .exe (3) .crf (4) .asm (5) .lst (6) .map 编辑程序输出的文件有______________________________________； 汇编程序输出的文件有______________________________________；4ENDP ENDS END非法标号: (1)因为‘.’不允许作标号 (2)第一个字符不能为数字 (3)不允许出现‘-’ （可以是“_&) (4)不能是保留字,如助记符 (5)不能有空格 5. 下面的数据项定义了多少个字节？ 下面的数据项定义了多少个字节？ DATA_1 DB 6 DUP(4 DUP(0FFH)) 答案: 24 字节 6. 对于下面两个数据段，偏移地址为 10H 和 11H 的两个字节中的数据是一样的吗？为什 对于下面两个数据段， 的两个字节中的数据是一样的吗？ 么？ ①DTSEG SEGMENT ORG DATA1 DB 72H DB 04H DTSEG ENDS ② DTSEG SEGMENT 10HMAIN PROC FARCDSEG ENDSORG 10H DATA1 DW 7204H DTSEG ENDS 答案: 不一样. 分别是 72H, 04H 和 04H, 72H. 存储字时低 8 位存在低字节,高 8 位存在 高字节.7. 下面的数据项设置了多少个字节 下面的数据项设置了多少个字节? (1) ASC_DATA DB ‘1234’ (2) HEX_DATA DB 1234H 答案: (1) 设置了 4 个字节 (2) 设置了 2 个字节 8. 执行下列指令后 AX 寄存器中的内容是什么 执行下列指令后, 寄存器中的内容是什么? TABLE DW 10,20,30,40,50 ENTRY DW 3 . . . MOV BX,OFFSET TABLE ADD BX,ENTRY MOV AX,[BX] 答案: (AX)=40 9. 指出下列指令的错误 指出下列指令的错误: (1) MOV AH,BX (2) MOV [SI],[BX] (3) MOV AX,[SI][DI] (4) MOV AX,[BX][BP] (5) MOV [BX],ES:AX (6) MOV BYTE PTR[BX],1000 (7) MOV AX,OFFSET [SI] (8) MOV CS,AX (9) MOV DS,BP 答案: (1) 源、目的字长不一致 (2) 源、目的不能同时为存贮器寻址方式 (3) 基址变址方式不能有 SI 和 DI 的组合 (4) 基址变址方式不能有 BX 和 BP 的组合 (5) 在 8086 寻址方式中， 不能作为基址寄存器使用,而且源、 AX 目的不能同时为存贮器 寻址方式 (6) 1000 超出一个字节的表数范围5(7) OFFSET 只用于简单变量，应去掉 (8) CS 不能作为目的寄存器 (9) 段地址不能直接送入数据段寄存器 10. DATA DATA 请写出下述两条指令执行后, 寄存器中的内容。 请写出下述两条指令执行后 BX 寄存器中的内容。 SEGMENT ENDS . . . MOV 答案: MOV BX,TABLE_ADDR LEA BX,TABLE_ADDR ; 执行后(BX)=1234H ; 执行后(BX)=OFFSET TABLE_ADDR BX, TABLE_ADDR LEA BX, TABLE_ADDRTABLE_ADDR DW 1234H12. 变量 DATAX 和 DATAY 定义如下 定义如下: DATAX DATAY DW 0148H DW 2316H DW 0237H DW 4052H 按下述要求写出指令序列: (1)DATAX 和 DATAY 中的两个字数据相加, 和存放在 DATAY 和 DATAY+2 中。 (2)DATAX 和 DATAY 中的两个双字数据相加, 和存放在 DATAY 开始的字单元中。 (3)DATAX 和 DATAY 两个字数据相乘（用 MUL） 。 (4)DATAX 和 DATAY 两个双字数据相乘（用 MUL） 。 (5)DATAX 除以 23（用 DIV） 。 (6)DATAX 双字除以字 DATAY（用 DIV） 。 答案: (1) MOV ADD MOV ADD AX, DATAX AX, DATAY BX, DATAX+2 BX, DATAY+2MOV MOV (2) MOV MOV (3) MOV MUL MOV MOV (4) MOV MOV MUL MOV MOV MOV MOV MUL ADD ADC MOV MOV MUL ADD ADC MOV MOV MUL ADD ADC (5) MOVDATAY, AX DATAY+2, BX AX, DATAX AX, DATAX+2 (6) AX, DATAX DATAY DATAY,AX DATAY+2,DX AX,WORD PTR DATAX BX,WORD PTR DATAY BX RESULT,AX RESULT+2,DX AX,WORD PTR DATAX BX,WORD PTR DATAY+2 BX RESULT+2,AX RESULT+4,DX AX,WORD PTR DATAX+2 BX,WORD PTR DATAY BX RESULT+4,AX RESULT+6,DX AX,WORD PTR DATAX+2 BX,WORD PTR DATAY+2 BX RESULT+6,AX RESULT+8,DX AX, DATAX6MOV DIV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV DIV MOV MOVBL, 23 BL BL,AH AH, 0 DATAY, AX AL,BL DATAY+2, AX ;存放余数 AX, DATAX DX, DATAX+2 DATAY DATAY, AX DATAY+2, DX CL,04 BL,AH ;存放商ADDDATAY, AX ADC DATAY+2, AX13. 试分析下面的程序段完成什么操作？ 试分析下面的程序段完成什么操作？ MOV SHL DX,CL MOV SHL AX,CL SHR BL,CL OR DL,BL 答案: 将 DX: AX 中的双字左移 4 位（乘 16） 14. 用其他指令完成和下列指令一样的功能: 用其他指令完成和下列指令一样的功能 (1) REP MOVSB (2) REP LODSB (3) REP STOSB (4) REP SCASB 答案: (1) LOOP1: MOV AL,BYTE PTR [SI] MOV ES:BYTE PTR [DI], AL INC SI 或: DEC SI INC DI 或: DEC DI LOOP LOOP1 (2)LOOP1: MOV AL, BYTE PTR [SI] INC SI (3) LOOP1: MOVES:BYTE PTR [DI], AL INC DI (4) LOOP1: CMP AL,ES:BYTE PTR [DI] JE EXIT INC DI EXIT: 15. 编写程序段 比较两个 5 字节的字符串 OLDS 和 NEWS, 如果 OLDS 字符串与 NEWS 编写程序段, 不同, 否则顺序执行程序 不同 则执行 NEW_LESS, 否则顺序执行程序。 答案: LEA MOV CLD REPZ CMPSB JNZ NEW_LESS 16. 假定 AX 和 BX 中的内容为带符号数 CX 和 DX 中的内容为无符号数 请用比较指令和 中的内容为带符号数, 中的内容为无符号数, 条件转移指令实现以下判断: 条件转移指令实现以下判断 (1) 若 DX 的值超过 CX 的值,则转去执行 EXCEED (2) 若 BX 的值大于 AX 的值,则转去执行 EXCEED (3) CX 中的值为 0 吗? 若是则转去执行 ZERO (4) BX 的值与 AX 的值相减, 会产生溢出吗? 若溢出则转 OVERFLOW (5) 若 BX 的值小于 AX 的值,则转去执行 EQ_SMA (6) 若 DX 的值低于 CX 的值,则转去执行 EQ_SMA 答案: (1) (2) CMP DX, CX JA EXCEED CMP BX, AX7 么?JG (3) (4) JE JO (5) (6) JLEXCEED ZERO OVERFLOW EQ_SMA或: DEC SICMP CX, 0 SUB BX, AX CMP BX, AX CMP DX, CX JB EQ_SMALOOP LOOP1或: DEC DILOOP LOOP117. 假如在程序的括号中分别填入指令 假如在程序的括号中分别填入指令: 或: DEC DI (1) LOOP L20 (2) LOOPNE L20 (3) LOOPE L20 试说明在三种情况下, 当程序执行完后, AX、 BX、 CX、 四个寄存器的内容分别是什 DX LOOP LOOP1SI, OLDS CX, 5CODESG SEGMENT ASSUME ORG 100H BEGIN: MOV AX,01 MOV BX,02 MOV DX,03 MOV CX,04 L20: INC AX ADD BX,AX SHR ( RET CODESG ENDS END 答案: （1） （AX）= 5 （2） （AX）= 2 （3） （AX）= 3 （BX）= 16 （CX）= 0 （DX）= 0 （BX）= 4 （CX）= 3 （DX）= 1 （BX）= 7 （CX）= 2 （DX）= 0 BEGIN DX,1 ) CS:CODESG, DS:CODESG. SS:CODESGLEA DI, NEWS18. 变量 N1 和 N2 均为 2 字节的非压缩 BCD 数码， 数码， 之差的指令序列。 请写出计算 N1 与 N2 之差的指令序列。 答案: MOV AX, 0 MOV AAS MOV MOV AAS MOV DH, AL DB ‘578’ DB ‘694’ DB ‘0000’ 19. 有两个 3 位的 ASCII 数串 ASC1 和 ASC2 定义如下 定义如下: ASC1 ASC2 ASC3 答案: CLC MOV CX, 3 MOV BX, 2 BACK:MOV AAA OR ASC3[BX+1], AL DEC BX LOOP BACK RCL CX, 1 OR ASC3[BX], CL 20. 假 设 (CS)=3000H, (DS)=4000H, (ES)=2000H, (SS)=5000H, (AX)=2060H, (BX)=3000H, (CX)=5, (DX)=0, (SI)=2060H, (DI)=3000H, (43000H)=0A006H, (23000H)=0B116H, (33000H)=0F802H, (2H,.(SP)=0FFFEH, (CF)=1, (DF)=1, 请写 出下列各条指令单独执行完后, 有关寄存器及存储单元的内容, 出下列各条指令单独执行完后 有关寄存器及存储单元的内容 若影响条件码请给出条件码 SF、ZF、OF、CF 的值。 、 、 、 的值。 (1) SBB AX,BX8(2) CMP AX,WORD PTR[SI+0FA0H] (3) MUL BYTE PTR[BX] (4) AAM (5) DIV (6) SAR (8) REP (9) JMP 答案: (1) (AX)=0F05FH, (SF)=1, (ZF)=0, (OF)=0, (CF)=1 (2) (SF)=1, (ZF)=0, (OF)=1, (CF)=1 (3) (AX)=0240H, (OF)=1, (CF)=1 (4) (AX)=0906H, (SF)=0, (ZF)=0 (5) (AX)=20ACH (6) (AX)=0103H, (CF)=0 (7) (AX)=0DF87H, (CF)=0, (OF)=0, (SF)=1, (ZF)=0 (8) (23000H)~(23004H)=60H, 不影响标志位 (9) (IP)=0A006H, 不影响标志位 (10) (AX)=00B0H, (2H, 不影响标志位 BH AX,CL STOSB WORD PYR[BX] AX,ES:[BX+SI]AL, N1SUB AL, N2 DL, AL AL, N1+1(7) XOR AX,0FFE7HSBB AL, N2+1(10) XCHG请编写程序计算 ASC3←ASC1+ASC2。AL, ASC1[BX]ADC AL, ASC2[BX]第 5 章 微计算机中处理器与 I/O 设备间数据传输控制方法1．试说明一般中断系统的组成和功能。 ．试说明一般中断系统的组成和功能。 答：处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向 中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处 理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的 I/O 接口电路要有提供中断请求信号及接 收中断响应信号的逻辑。 2．什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于
的微机系统中，中断类型 ．什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？ 的微机系统中， 码和中断向量之间有什么关系？ 码和中断向量之间有什么关系？ 答： 处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。 中断向量是指中断处理程序的入口地址， 由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区 域。 8086 系统中， 在 中断类型码乘 4 得到向量表的入口， 从此处读出 4 字节内容即为中断向 量。3．什么是硬件中断和软件中断？在 PC 机中两者的处理过程有什么不同？ ．什么是硬件中断和软件中断？ 机中两者的处理过程有什么不同？ 答：硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机 内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码，处理机自 动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断 处理程序，不需外部提供信息。 4．试叙述基于
的微机系统处理硬件中断的过程。 ． 的微机系统处理硬件中断的过程。 答：以 INTR 请求为例。当 8086 收到 INTR 的高电平信号时，在当前指令执行完且 IF=1 的 条件下，8086 在两个总线周期中分别发出 INTA#有效信号；在第二个 INTA#期间，8086 收 到中断源发来的一字节中断类型码；8086 完成保护现场的操作，CS、IP 内容进入堆栈，清 除 IF、 TF； 8086 将类型码乘 4 后得到中断向量入口地址， 从此地址开始读取 4 字节的中断处 理程序的入口地址，8086 从此地址开始执行程序，完成了 INTR 中断请求的响应过程。 5．在 PC 机中如何使用 用户中断 入口请求中断和进行编程？ ． 机中如何使用“用户中断 入口请求中断和进行编程？ 用户中断”入口请求中断和进行编程 答：PC 机中分配给用户使用的中断是 IRQ9，经扩展插槽 B4 引出，故把用户的中断请求线 连接到 B4 上。 在应用程序中， 25H 号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应 0AH 利用 类型中断对应的中断向量表中去。 在应用程序中把主片 8259A D2 屏蔽位清 0， 把从片 8259A D1 屏蔽位清 0，使主片的 IR2、从片的 IR1 可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片 8259A 发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的 IR2 和从片的 IR1 进行屏蔽，关闭用户 中断请求。 6．8259A 中断控制器的功能是什么？ ． 中断控制器的功能是什么？ 答：8259A 中断控制器可以接受 8 个中断请求输入并将它们寄存。对 8 个请求输入进行优先 级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A 可以对中断 请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A 支持多种中断结束方式。8259A 与微处理器 连接方便，可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A 可以进行级连以便形成多于 8 级 输入的中断控制系统。 7．8259A 初始化编程过程完成那些功能？这些功能由那些 ICW 设定？ ． 初始化编程过程完成那些功能？ 设定？ 答：初始化编程用来确定 8259A 的工作方式。ICW1 确定 8259A 工作的环境：处理器类型、 中断控制器是单片还是多片、请求信号的电特性。ICW2 用来指定 8 个中断请求的类型码。 ICW3 在多片系统中确定主片与从片的连接关系。 ICW4 用来确定中断处理的控制方法： 中断 结束方式、嵌套方式、数据线缓冲等。 8．8259A 在初始化编程时设置为非中断自动结束方式，中断服务程序编写时应注意什么？ ． 在初始化编程时设置为非中断自动结束方式，中断服务程序编写时应注意什么？ 答：在中断服务程序中，在返回主程序之前按排一条一般中断结束命令指令，8259A 将 ISR 中最高优先级位置 0，结束该级中断处理以便为较低级别中断请求服务。99．8259A 的初始化命令字和操作命令字有什么区别？它们分别对应于编程结构中那些内部 ． 的初始化命令字和操作命令字有什么区别？ 寄存器？ 寄存器？ 答：8259A 的工作方式通过微处理器向其写入初始化命令字来确定。初始化命令字分别装入 ICW1~ICW4 内部寄存器。8259A 在工作过程中，微处理器通过向其写入操作命令字来控制 它的工作过程。 操作命令字分别装入 OCW1~OCW3 内部寄存器中。 8259A 占用两个端口号， 不同的命令字对应不同的端口，再加上命令字本身的特征位及加载的顺序就可以正确地把各 种命令字写入对应的寄存器中。 10．8259A 的中断屏蔽寄存器 IMR 与 8086 中断允许标志 IF 有什么区别？ ． 有什么区别？ 答：IF 是 8086 微处理器内部标志寄存器的一位，若 IF=0，8086 就不响应外部可屏蔽中断请 求 INTR 引线上的请求信号。8259A 有 8 个中断请求输入线，IMR 中的某位为 1，就把对应 这位的中断请求 IR 禁止掉，无法被 8259A 处理，也无法向 8086 处理器产生 INTR 请求。 11．若 8086 系统采用单片 8259A 中断控制器控制中断，中断类型码给定为 20H，中断源的 ． 中断控制器控制中断， ， 相连，试问：对应该中断源的中断向量表入口地址是什么？若中 请求线与 8259A 的 IR4 相连，试问：对应该 断服务程序入口地址为 4FE24H， 则对应该中断源的中断向量表内容是什么， 如何定位？ 答：中断向量表入口地址为：0 段的 0090H 地址。对应 4FE24H 中断服务程序入口，在向量 表中定位情况：(0090H)=24H、(0091H)=00H、(0092H)=E0H、(0093H)=4FH。 12．试按照如下要求对 8259A 设定初始化命令字：8086 系统中只有一片 8259A，中断请求 ． 设定初始化命令字： ， 信号使用电平触发方式，全嵌套中断优先级，数据总线无缓冲，采用中断自动结束方式。 信号使用电平触发方式，全嵌套中断优先 中断类型码为 20H~27H，8259A 的端口地址为 B0H 和 B1H。 答：ICW1=1BH (送 B0H 端口)，ICW2=20H (送 B1H 端口)，ICW4=03H (送 B1H 端口) 13．比较中断与 DMA 两种传输方式的特点。 ． 两种传输方式的特点。 答： 中断方式下， 外设需与主机传输数据时要请求主给予中断服务， 中断当前主程序的执行， 自动转向对应的中断处理程序，控制数据的传输，过程始终是在处理器所执行的指令控制之 下。 直接存储器访问(DMA)方式下，系统中有一个 DMA 控制器，它是一个可驱动总线的主控部 件。 当外设与主存储器之间需要传输数据时， 外设向 DMA 控制器发出 DMA 请求， DMA 控 制器向中央处理器发出总线请求，取得总线控制权以后，DMA 控制器按照总线时序控制外 设与存储器间的数据传输而不是通过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。 14．DMA 控制器应具有那些功能？ ． 控制器应具有那些功能？ 答：DMA 控制器应有 DMA 请求输入线，接收 I/O 设备的 DMA 请求信号；DMA 控制器应 有向主机发出总线请求的信号线和接收主机响应的信号线；DMA 控制器在取得总线控制权 以后应能发出内存地址、 I/O读写命令及存储器读写命令控制I/O与存储器间的数据传输过程。15．8237A 只有 8 位数据线，为什么能完成 16 位数据的 DMA 传送？ ． 位数据线， 传送？ 答：I/O 与存储器间在进行 DMA 传送过程中，数据是通过系统的数据总线传送的，不经过 8237A 的数据总线，系统数据总线是具有 16 位数据的传输能力的。 16．8237A 的地址线为什么是双向的？ ． 的地址线为什么是双向的？ 答： 8237A 的 A0~A3 地址线是双向的， 8237A 被主机编程或读状态处于从属状态， 当 A0~A3 为输入地址信号，以便主机对其内部寄存器进行寻址访问。当 8237A 取得总线控制权进行 DMA 传送时， A0~A3 输出低 4 位地址信号供存储器寻址对应单元用， A0~A3 必需是双向的。 17．说明 8237A 单字节 DMA 传送数据的全过程。 ． 传送数据的全过程。 答：8237A 取得总线控制权以后进行单字节的 DMA 传送，传送完一个字节以后修改字节计 数器和地址寄存器，然后就将总线控制权放弃。若 I/O 的 DMA 请求信号 DREQ 继续有效， 8237A 再次请求总线使用权进行下一字节的传送。 18．8237A 单字节 DMA 传送与数据块 DMA 传送有什么不同？ ． 传送有什么不同？ 答：单字节传送方式下，8237A 每传送完一个字节数据就释放总线，传送下一字节时再请求 总线的控制权。块传送方式下 8237A 必须把整个数据块传送完才释放总线。 19．8237A 什么时候作为主模块工作，什么时候作为从模块工作？在这两种工作模式下，各 ． 什么时候作为主模块工作，什么时候作为从模块工作？在这两种工作模式下， 控制信号处于什么状态，试作说明。 控制信号处于什么状态，试作说明。 答： 8237A 取得总线控制权后， 开始进行 DMA 传送过程， 此时 8237A 作为主模块工作。 8237A 在被处理器编程或读取工作状态时，处于从模块工作状态。 8237A 处于从模块时，若 CS#=0、HLDA=0 说明它正被编程或读取状态，IOR#与 IOW#为输 入，A0~A3 为输入。8237A 处于主模块时，输出地址信号 A0~A15 (低 8 位经 A0~A7 输出， 高 8 位经 DB0~DB7 输出)。 8237A 还要输出 IOR#、 IOW#、 MEMR#、 MEMW#、 AEN、 ADSTB 等有效信号供 DMA 传送过程使用。 20．说明 8237A 初始化编程的步骤。 ． 初始化编程的步骤。 答：(1)写屏蔽字，阻止某通道的 DMA 请求。(2)写命令字(8 号地址)，确定信号有效电平、优 先级方式、通道工作允许等。(3)写模式字(B 号地址)，确定某通道传送方式、传送类型、地 址寄存器变化方式等。(4)置 0 先/后触发器。(5)设置地址寄存器、字节数寄存器的初值。(6) 清除某通道屏蔽位，允许 8237A 响应其 DMA 请求。 21．8237A 选择存储器到存储器的传送模式必须具备那些条件 ． 选择存储器到存储器的传送模式必须具备那些条件? 答：必须使用 8237A 内部的暂存器作为数据传送的缓冲器。8237A 通道 0 的地址寄存器存放 存储器的源地址、通道 1 的地址寄存器存放存储器的目的地地址、字节计数器存放传送的字 节数，建立通道 0 的软件 DMA 请求来启动这一传输过程。1022．利用 8237A 的通道 2，由一个输入设备输入一个 32KB 的数据块至内存，内存的首地址 ． 的数据块至内存， ， 采用增量、 块传送方式， 传送完不自动初始化， 输入设备的 DREQ 和 DACK 为 34000H， ， 采用增量、 块传送方式， 传送 都是高电平有效。请编写初始化程序，8237A 的首地址用标号 DMA 表示。 答：设存储器页面寄存器内容已被置为 3。8237A 初始化程序如下： MOV AL， 06H MOV DX， DMA+0AH OUT DX， AL ；写通道 2 命令字：DREQ、 ；DACK 高电平有效，正常 ；时序、固定优先级、允许 8237A 工作等。 ；写通道 2 模式字：块传 ；输、写传输、地址增、 ；禁止自动预置等。 ；置 0 先/后触发器 ；设通道 2 基地址为 4000H MOV AL， 80H MOV DX， DMA+08H DUT DX， AL MOV AL， 86H MOV DX，DMA+0BH OUT DX， AL MOV DX，DMA+0CH OUT DX，AL MOV AL，00H MOV DX，DMA+04H OUT DX，AL MOV AL， 40H OUT DX， AL MOV AL， 0FFH MOV DX， DMA+05H OUT OUT DX， AL 7FH ；清除通道 2 屏蔽。 DX， AL MOV AL, ；设通道 2 基字节数为 ；7FFFH (32767D) ；屏蔽通道 2MOV AL，02H MOV DX, DMA+0AH OUT DX， AL MOV AL， 06H MOV DX，DMA+09H OUT DX，AL；通道 2 发 DMA 请求第 6 章 常用可编程外围接口芯片1. 设 8253 三个计数器的端口地址为 201H、202H、203H，控制寄存器端口地址 200H。试编 、 、 ， 。 写程序片段， 的内容， 写程序片段，读出计数器 2 的内容，并把读出的数据装入寄存器 AX。 。答: MOV AL，80H OUT 200H，AL IN AL，203H MOV BL，AL IN AL，203H， MOV BH，AL MOV AX，BX 2. 设 8253 三个计数器的端口地址为 201H、202H、203H，控制寄存器端口地址 200H。输入 、 、 ， 。 号通道周期性的发出脉冲 发出脉冲， 时钟为 2MHz，让 1 号通道周期性的发出脉冲，其脉冲周期为 1ms，试编写初化程序段。 ， ，试编写初化程序段。 答: 要输出脉冲周期为 1ms，输出脉冲的频率是 率4. 设 8253 的计数器 0，工作在方式 1，计数初值为 2050H；计数器 1，工作在方式 2，计数初 ， ， ； ， ， 值为 3000H；计数器 2，工作在方式 3，计数初值为 1000。如果三个计数器的 GATE 都接 ； ， ， 。 高电平，三个计数器的 CLK 都接 2MHz 时钟信号，试画出 OUT0、OUT1、OUT2 的输出 高电平， 时钟信号， 、 、 波形。 波形。 答: ①计数器 0 工作在方式 1， 即可编程的单脉冲方式。 这种方式下， 计数的启动必须由外部 门控脉冲 GATE 控制。因为 GATE 接了高电平，当方式控制字写入后 OUT0 变高，计数器无 法启动，所以 OUT0 输出高电平。 ②计数器 1 工作在方式 2，即分频器的方式。输出波形的频率 f= FCK/N = 2MHz/3000 = 667HHZ， 其周期为 1.5ms，输出负脉冲的宽度等于 CLK 的周期为 0.5s。 三个 OUT 的输出波形如下：③计数器 2 工作在方式 3，即方波发生器的方式。输出频率 f = 2MHz/1000 = 2000Hz 的对称方波。当输入时钟频率为 2MHz 时，计数器初值是使用计数器 1，先读低 8 位，后读高 8 位，设为方式 3，二进制计数，控制字是 76H。设 控制口的地址是 200H，计数器 0 的地址是 202H。程序段如下： MOV DX,200H MOV AL,76H OUT DX,,AL MOV DX,202H MOV AX，2000 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL 3. 设 8253 计数器的时钟输入频率为 1.91MHz，为产生 25KHz 的方波输出信号，应向计数器 的方波输出信号， ， 装入的计数初值为多少？ 装入的计数初值为多少？ 答: 1.91MHz/25KHZ=76.4 应向计数器装入的初值是 76。115. 8255A 的 3 个端口在使用上有什么不同？ 个端口在使用上有什么不同？ 答: 8255A 的 A 端口，作为数据的输入、输出端口使用时都具有锁存功能。B 端口和 C 端口当作为数据的输出端口使用时具有锁存功能，而作为输入端口使用时不带有锁存功能 6. 当数据从 8255A 的 C 端口读到 CPU 时，8255A 的控制信号 分别是什么电平？ 分别是什么电平？ 答:当数据从 8255A 的 C 端口读入 CPU 时， 8255A 的片选信号 应为低电平， 才能选中芯 应为低电平（负脉 、 、 、A1、AO 、片。A1，A0 为 10，即 A1 接高电平，A0 接低电平，才能选中 C 端口。 冲） ，数据读入 CPU， 为高电平。7. 如果串行传输速率是 2400 波特，数据位的时钟周期是多少秒？ 波特，数据位的时钟周期是多少秒？ 答:数据位的时钟周期是 1/2400 = 4.17×10-4 秒8. 在远距离数据传输时，为什么要使用调制解调器？ 在远距离数据传输时，为什么要使用调制解调器？ 答:在远距离传输时，通常使用电话线进行传输，电话线的频带比较窄，一般只有几 KHz，因 此传送音频的电话线不适于传输数字信号， 高频分量会衰减的很厉害， 从而使信号严重失真， 以致产生错码。使用调制解调器，在发送端把将要传送的数字信号调制转换成适合在电话线 上传输的音频模拟信号；在接收端通过解调，把模拟信号还原成数字信号。 9. 全双工和半双工通信的区别是什么？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？ 全双工和半双工通信的区别是什么？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？ 答:全双工和半双工通信，双方都既是发送器又是接收器。两者的区别在于全双工可以同时发 送和接收。半双工不能同时双向传输，只能分时进行。在二线制电路上是不能进行全双工通 信的，只能单端发送或接收。因为一根信号线，一根地线，同一时刻只能单向传输。 10. 同步传输方式和异步传输方式的特点各是什么？ 同步传输方式和异步传输方式的特点各是什么 式的特点各是什么？ 答:同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。 异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传输是异步的。 11. 在异步传输时，如果发送方的波特率是 600，接收方的波特率是 1200，能否进行正常通 在异步传输时， ， ， 为什么？ 信？为什么？ 答:不能进行正常通信，因为发送方和接收方的波特率不同，而接收端的采样频率是按传输波 特率来设置。 12. 8251A 在编程时，应遵循什么规则？ 在编程时，应遵循什么规则？ 答:8251 在初始化编程时，首先使芯片复位，第一次向控制端口(奇地址)写入的是方式字；如 果输入的是同步方式，接着向奇地址端口写入的是同步字符，若有 2 个同步字符，则分 2 次 写入； 以后不管是同步方式还是异步方式， 只要不是复位命令， CPU 向奇地址端口写入的 由 是命令控制字，向偶地址端口写入的是数据。 13.试对一个 8251A 进行初始化编程，要求工作在同步方式，7 位数据位，奇校验，1 个停止 进行初始化编程，要求工作在同步方式， 位数据位，奇校验， 试对一个 位。 答:对原题目的补充改动， 要求工作在内同步方式， 个同步字符。 2 方式字是： H 程序段如下： XOR AX，AX MOV DX，PORT OUT DX，AL OUT DX，AL OUT DX，AL MOV AL，40H OUT DX，AL MOV AL，18H OUT DX，AL MOV AL，SYNC ；向 8251 送方式字 ；SYNC 为同步字符12OUT DX，AL OUT DX，AL MOV AL，B OUT DX，AL ；向 8251 送控制字 14. 一个异步串行发送器，发送具有 8 位数据位的字符，在系统中使用一位作偶校验，2 一个异步串行发送器， 位数据位的字符，在系统中使用一位作偶校验， 个停止位。 个字符，它的波特率和位周期是多少？ 个停止位。若每秒钟发送 100 个字符，它的波特率和位周期是多少？ 答:每个字符需要的发送位数是 12 位 （数据位 8 位， 校验位 1 位， 停止位 2 位， 起始位 1 位） 。 每秒发送 100 个字符共 1200 位。因此波特率为 1200 波特，位周期= 1/1200 ≈ 833s。 ；输出 2 个同步字符第 7 章 微机的基本接口技术1．简述行列式键盘矩阵的读入方法。 ．简述行列式键盘矩阵的读入方法。 答:将行线接输出口，列线接输入口，采用行扫描法，先将某一行输出为低电平，其它行输出 为高电平，用输入口来查询列线上的电平，逐次读入列值，如果行线上的值为 0 时，列线上 的值也为 0，则表明有键按下。否则，接着读入下一列，直到找到该行有按下的键为止。如 该行没有找到有键按下，就按此方法逐行找下去，直到扫描完全部的行和列。 2．简述用反转法实现键的识别的基本方法。(将题目中的键改为闭合键。) ．简述用反转法实现键的识别的基本方法。 答:用反转法识别闭合键， 需要用可编程的并行接口。 行线和列线分别接在 PA 和 PB 2 个并行 口上，首先让行线上的 PA 口工作在输出方式， 列线上的 PB 口工作在输入方式，通过编程使 PA 口都输出低电平，然后读取 PB 口的列线值，如果某一列线上的值为 0，则判定改列有某 一键按下。为了确定是哪一行要对 PA 和 PB 进行反转，即对 PA 口重新进行初始化工作在输 入方式， 列线上的 PB 口工作在输出方式， 并将刚读取的列线值从列线所接的 PB 口输出， 再 读取行线所接的 PA 口，取得行线上的输入值，在闭合键所在的行线上的值必定为 0。这样， 当一个键被按下时，必定可读得一对唯一的行值和列值。根据这一对行值和列值就可判断是 哪一行哪一列的键被按下。 3．LED 数码管显示器共阴极和共阳极的接法主要区别是什么？ ． 数码管显示器共阴极和共阳极的接法主要区别是什么？ 答:LED 数码管显示器共阴极的接法是发光二极管的阴极接地， 当数码管的笔划发光二极管的 阳极为高电平时，该笔划被点亮。共阳极的接法是发光二极管的阳极接高电平，当数码管的 笔划发光二极管的阴极为低电平时， 该笔划被点亮。 总之， 主要区别在于 LED 数码管的接法 和驱动笔划的数据电平的不同。；向 8251 的控制口送 3 个 00H ；向 8251 的控制口送 40H,复位4．试绘图说明 LED 数码管显示器的动态显示原理。 ． 数码管显示器的动态显示原理。 答: 使用书上的图 7.8 在图中 LED 数码管是共阴极的，总共可带动 8 位这样的 LED 数码管。动态驱动显示接 口与静态驱动显示接口的一个明显特点是： 动态驱动法将多位 LED 同名段的选择线都并联在 一起，即 8 位中的所有同名段 a 接在一起，所有 b 段都接在一起……，这样只要一个 8 位的 锁存器来控制段码 a,b,c,d,e,f,g 就够了。另外用一个锁存器来控制点亮的位。因此需要 2 个 8位的 I/O 端口。 由于所有位的位选择码是用一个 I/O 端口控制，所有段的段选择码也是用一个 I/O 端口 控制，因此在每个瞬间，8 位 LED 只可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须 要采用扫描的显示方式。即在每一瞬间只能使某一位显示相应的字符，在此瞬间，由位选择 控制的 I/O 端口在要显示的位上送入选通电平（共阴极接法送入低电平，共阳极接法送入高 电平） ，以保证让该位显示字符；再由段选择控制的 I/O 端口输出相应字符的段选择码。如此 循环下去，使每一位都显示该位应显示的字符，并保持延时一段时间，然后再选中下一位， 利用发光显示器的余辉及人眼的视觉暂留特点，给人一种显示器同时被点亮的效果。段选择 码，位选择码在每送入一次后一般需要延时 1~5ms 时间。 5．A/D 和 D/A 转换在微机应用中分别起什么作用？ ． 转换在微机应用中分别起什么作用？ 答:在微机应用中 A/D 转换器完成输入模拟量到数字量的转换， 供微机采集数据。 D/A 转换器 完成微机输出数字量到模拟量的转换，实现微机控制。 6．D/A 转换器和微机接口中的关键问题是什么？对不同的 D/A 芯片应采用何种方法连接？ ． 转换器和微机接口中的关键问题是什么？ 芯片应采用何种方法连接？ 答:D/A 转换器和微机接口时主要注意两点： 第一要了解所选用的 D/A 转换器本身是否带有数 据锁存器，如果芯片内部带有锁存器可以直接和ＣＰＵ的数据总线相连接；如果芯片内部不 带有锁存器， 在接口电路中需要通过数据锁存器来连接ＣＰＵ的数据总线和 D/A 转换器的数 据线。第二是要注意 D/A 转换器的位数和所要连接的微机数据总线的位数是否一致。以便决 定在需要加数据锁存器时，加几级锁存器，如果 CPU 的数据总线是 8 位，使用的是大于 8 位的 D/A 转换器，通常采用两级缓冲结构和 CPU 数据总线相连。 7．什么叫 D/A 转换器的分辨率？ ． 转换器的分辨率？ 答:D/A 转换器的分辨率指它所能分辨的最小输出电压与最大输出电压的比值。 通常用 D/A 转 换器输入数字量的位数来表示。 8．若一个 D/A 转换器的满量程（对应于数字量 255）为 10V。若是输出信号不希望从 0 增 ． 转换器的满量程（ ） 。 长到最大， 长到最大，而是有一个下限 2.0V，增长到上 8.0V。分别确定上下限所对应的数。 ，增长到上限 答: 因为满量程为 10V，则每一步的电压变化量为 10V/256 步 = 0.039V/步输出端输出并不是最后结果的模拟量， 通常采用 2 级数据缓存结构， 相应地 CPU 也需要再增 加执行一次输出指令，使在第一级缓冲器中锁存的数据经第二级缓冲器后能一次加到 DAC 输入端。第三条输出指令仅仅是使第二级缓冲器得到一个选通信号。 10．已知某 DAC 的输入为 12 位二进制数，满刻度输出电压 Vom=10V，试求最小分辨率电 ． 位二进制数， ， 和分辨率。 压 VLSB 和分辨率。 答: 12 位 D/A 的分辨率=1/（212-1）= 1/4095 = 0.0244% 最小分辨率电压 VLSB= [（1/（212-1）] × Vom = 0.00244V 11．已知某 DAC 的最小分辨电压 VLSB=5mV，满刻度输出电压 Vom=10V，试求该电路输 ． ， ， 应是多少？ 入二进制数字量的位数 n 应是多少？ 答:12. A/D 转换器和微机接口中的关键问题有哪些？ 转换器和微机接口中的关键问题有哪些？ 答: A/D 转换器和微机接口时的关键问题主要有 6 个。 ① A/D 转换器输出和 CPU 的接口方式，主要有 2 种连接方式： 一种是 A/D 芯片输出端直接和系统总线相连；另一种是 A/D 芯片输出端通过接口电路 和总线相连。 ② A/D 转换器的分辨率和微机数据总线的位数匹配：当 10 位以上的 A/D 转换器和 8 位数据总线连接时，由于数据要按字节分时读出，因此从 8 位数据线上需分 2 次来读取转换 的数据。设计接口时，数据寄存器要增加读写控制逻辑。 ③ A/D 转换的时间和 CPU 的时间配合问题： 要注意 A/D 转换的启动方式， 通常启动信 号分为电平控制启动和脉冲启动两种。其中又有不同的极性要求。还要注意转换后信号的处 理。 ④A/D 的控制和状态信号。 因为 A/D 转换器的控制和状态信号的类型与特征对接口有很 大影响，在设计时必须要注意分析控制和状态信号的使用条件。 ⑤ 输入模拟电压的连接，特别是多路模拟电压的切换控制。 ⑥ 接地问题， 为了减轻数字信号脉冲对模拟信号的干扰， 数字地和模拟地要正确连接。 13. A/D 转换器为什么要进行采样？采样频率应根据什么选定？ 转换器为什么要进行采样？采样频率应根据什么选定 据什么选定？13于是， 下限是 上限是 2.0V/（0.039V/步）= 51.3 步 取 51，即 33H。 8.0V/（0.039V/步）= 205.1 步 取 205，即 CDH。9．DAC 与 8 位总线的微机接口相连接时，如果采用带两级缓冲器的 DAC 芯片，为什么有 ． 位总线的微机接口相连接时， 芯片， 位的数据转换？ 时要用三条输出指令才能完成 10 位或 12 位的 答:因为在使用内部不带数据寄存器的 DAC 时，常常需要在 DAC 前面增加数据缓冲器，用 来锁存 CPU 通过数据总线发出的数字。如果总线为 8 位，而 DAC 超过 8 位（例如 10 位或 12 位）时，CPU 必须分 2 次才能把控制数字送入数据缓冲器，例如先送数据的低 8 位，然后 送剩下的高位，因此需要执行 2 条输出指令。另外，为了避免 DAC 在得到局部输入时，其答:因为被转换的模拟信号在时间上是连续的， 瞬时值有无限多个， 转换过程需要一定的时间， 不可能把每一个瞬时值都一一转换成模拟量。因此对连续变化的模拟量要按一定的规律和周 期取出其中的某一瞬时值，这个过程就是将模拟量离散化，称之为采样，采样以后用若干个 离散的瞬时值来表示原来的模拟量。 通常为了使 A/D 输出信号经过 D/A 还原后能更好地反映输入模拟信号的变化，根据采 样定理，采样频率一般要高于或至少等于输入信号中最高频率分量的 2 倍，就可以使被采样 的信号能够代表原始的输入信号。在输入信号频率不是太高的实际应用中，一般取采样频率 为最高频率的 4~8 倍。 14. 若 ADC 输入模拟电压信号的最高频率位 20KHz，取样频率的下限是多少？完成一次 ，取样频率的下限是多少？ A/D 转换时间的上限是多少？ 转换时间的上限是多少？ 答: 取样频率的下限为 20kHZ×2=40 kHZ 完成一次转换的最长时间是取最大的温度变化范围 1000o，最小的温度分辨为 1o，这样只要不少于 1000 等份就可以。因 此可选 10 位 A/D 转换器，若它的满量程是 1000o，最小的温度分辨为第 8 章 微计算机总线1． 采用一种总线标准进行微型计算机的硬件结构设计具有什么优点？ ． 采用一种总线标准进行微型计算机的硬件结构设计具有什么优点 计算机的硬件结构设计具有什么优点？ 答：为适应用户不断变化的要求，微机系统设计必须采用模块化设计，不同的模块组合形成 一定的功能。模块之间的连接关系采用标准的总线结构可使不同功能的模块便于互连，兼容 性好、生命周期长。模块采用标准化总线结构设计可使模块的生产供应规模化、多元化、价 格低、有利于用户。 2． 一个总线的技术规范应包括哪些部分？ ． 一个总线的技术规范应包括哪些部分？15. 双积分式 ADC 电路中的计数器是十进制的，最大计数容量 N=(1000)10，时钟脉冲频率 路中的计数器是十进制的， ， 为 5KHz，完成一次转换最长需要多少时 ，完成一次转换最长需要多少时间？ 答:由于双积分式 A/D 的工作模式是固定时间正向积分、 固定斜率反向积分。 正向积分与反向 积分的切换是由正向积分开始时计数器从 0 计数到计满后产生的溢出信号控制，较高的反极 性的基准电压进入积分器反向积分（因为反向斜率值大于正向斜率值答：总线技术规范应包括：(1)机械结构规范：模块尺寸、总线插头插座形式与结点数以及模 块与插头插座的机械定位。(2)功能规范：总线信号名称、功能以及相互作用的协议。(3)电气 规范：总线中每个信号工作时的有效电平、动态转换时间、负载能力以及电气性能的额定值 与最大值。 3． 总线的定义是什么？简述总线的发展过程。 ． 总线的定义是什么？简述总线的发展过程。 答：总线就是两个以上模块(或子系统)间传送信息的公共通道，通过它模块间可进行数据、 地址码及命令的传输。 最早的标准化总线是 S-100 总线(1975)， 年代初 IBM PC/XT 个人计算机采用 8 位 ISA 总线， 80 之后又在 IBM PC/AT 机上推出 16 位 ISA 总线。随着外设接口对总线性能要求的不断提高， 出现了 EISA 总线及 PCI 总线。PCI 总线目前已被个人计算机广泛采用，成为新的工业标准。 4． 微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？ ． 微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？ 答：由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总线用于指出数据的来源或去向； 数据总线提供了模块间数据传输的路径；控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地 址总线的操作及使用。 5． 扩充总线的作用是什么？它与系统总线的关系是什么？ ． 扩充总线的作用是什么？它与系统总线的关系是什么？ 答：扩充总线是将许多 I/O 接口连接在一起，集中起来经桥接电路与系统总线相连，减轻系 统总线的负载，提高系统性能。系统总线与扩充总线的之间有专门的连接电路，它们各自工 作在不同的频宽下，可适应不同工作速度的模块的需要。,一般反向积分时间要小于正向积分时间） 计数器再次从 0 开始计数， ， 直至反向积分至 0 时停 止计数，此时的计数值就是对应的输入量的变换数字量。因此完成一次转换的最长时间不大 于 2 倍正向积分时间(即计数器从 0 到计满时间的 2 倍)。 在该题为 :16. 设被测温度的变化范围为 300Co~1000Co，如要求测量误差不超过 设被测温度的变化范围为 如要求测量误差不超过±1Co，应选用分辨率 转换器？ 为多少位的 A/D 转换器？ 答:146． 为什么要引入局部总线？它的特点是什么？ ． 为什么要引入局部总线？它的特点是什么？ 答：早期的扩充总线(ISA 总线)工作频率低，不能满足象图形、视频、网络接口等高数据传输 率 I/O 设备的要求。在处理器的系统总线与传统扩充总线之间插入一个总线层次，它的频率 高于传统扩充总线，专门连接高速 I/O 设备，满足它们对传输速率的要求。这一层次的总线 就是局部总线。局部总线与系统总线经桥接器相连，局部总线与传统扩充总线也经桥接器相 连，三个层次的总线相互隔开，各自工作在不同的频宽上，适应不同模块的需要。 7． 总线定时协议分哪几种？各有什么特点？ ． 总线定时协议分哪几种？各有什么特点 么特点？ 答：总线有三种定时方法。(1)同步定时，信息传输由公共时钟控制，总线信号中包括一个时 钟信号，各模块上所有的操作都在时钟开始时启动。(2)异步定时，信息的传输的操作均由源 或目的的特定信号跳变所确定，总线上每一个操作的发生均取决于前一个操作的发生，总线 操作过程不用公共时钟来同步。(3)半同步定时，总线上各操作之间的时间间隔可以变化，但 这个变化只允许为公共时钟周期的整数倍，信号的出现，采样和结束以公共时钟为基础。 8． 总线上数据传输分哪几种类型？各有什么特点？ ． 总线上数据传输分哪几种类型？各有什么特点？ 答：分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中，每个总线周期只传送一个数据。在突 发方式下，占用一次总线要进行多个数据的传输，源模块发出首地址去访问目的模块的数据 1，以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。 9． 总线的指标有哪几项，它工作时一般由哪几个过程组成？ ． 总线的指标有哪几项，它工作时一般由哪几个过程组成？ 答：总线的指标有(1)总线宽度，一次总线操作可以传输的数据位数；(2)总线工作频率，总线 上基本定时时钟的频率，它代表总线操作的最高频率；(3)单个数据传输所用时钟周期数。总 线上信息传输过程可分解为：(1)请求总线；(2)总线裁决；(3)寻址；(4)数据传送；(5)错误检 查。 10．为什么要进行总线仲裁？ ．为什么要进行总线仲裁？ 答： 总线结构的特点是， 一个传送信息的公共通路总线为多个模块共同使用。 但在某一时刻， 只能允许一个主模块使用总线进行数据传输。当有多个主模块要占用总线进行数据传输时， 要有一个总线的请求及转交的过程，首先按一定规则进行总线使用权的仲裁，把总线的使用 权交给优先级最高的请求者。 11．为什么集中式总线仲裁方式优于菊花链式？ ．为什么集中式总线仲裁方式优于菊花链式？ 答：菊花链式为串行总线仲裁逻辑，离处理器较远的主模块因前级主模块的占用而在较长时 间内得不到响应，优先权的级别与逻辑上级连位置有关，因此灵活性差，缺少公平性。 集中式为并行总线仲裁逻辑，请求与响应信号都是独立与仲裁逻辑相连，优先级的处理可采 用多种方式，不至因为某个请求设备的故障而造成整个仲裁逻辑的瘫痪，灵活性好。 12． ISA 总线信号分为多少组，它的主要功能是什么？ ． 总线信号分为多少组，它的主要功能是什么？15答：分为总线基本信号、总线访问信号及总线控制信号。总线基本信号主要用来提供基本定 时时钟、 系统复位、 电源和地信号。 总线访问信号主要用来提供对总线目标模块访问的地址、 数据、访问应答控制信号。总线控制信号的主要功能是提供中断、DMA 处理时的请求及响 应信号以及扩展模块主控状态的确定信号。 13．ISA 16 位总线是在 ISA 8 位总线基础上扩充了哪些信号而形成的？ ． 位总线基础上扩充了哪些信号而形成的？ 答：ISA 16 位总线在 ISA 8 位总线基础上把数据线由 8 位扩充到 16 位，把地址线由 20 位扩 充到 24 位；还扩充了中断请求信号、DMA 请求与响应信号；还增加了 16 位数据访问的控 制信号等。 14． 总线访问时， ． 总线访问时， PCI 怎样的信号组合启动一个总线的访问周期， 又怎样结束一个访问周期？ 怎样的信号组合启动一个总线的访问周期， 又怎样结束一个访问周期？ 答：PCI 总线上的主设备取得总线控制权以后， CLK-1 期间发出 FRAME#有效信号、 在 要访 问的从设备的地址信号及操作类型的命令字，从而启动了一个总线访问周期。结束一个访问 周期是通过使 FRAME#信号变为无效且保持主设备准备就绪信号 IRDY#为有效， 完成最后的 数据传送后结束这个总线操作。此外用 STOP#信号从设备可以主动仃止数据访问周期。第 9 章 先进微处理器介绍1．提高微处理器性能的途径有哪些？ ．提高微处理器性能的途径有哪些？ 答：(1)提高芯片内部时钟的工作频率； (2)增加芯片数据总线的宽度，提高微处理器与片外传送数据或指令代码的速率，同时片内 的数据路径也必然加宽，内部的数据处理速度会加快。 (3)采用能够并行执行指令的微体系结构及其它相关技术。 2．提高微处理器内部执行的并行性有哪些措施？ ．提高微处理器内部执行的并行性有哪些措施？ 答： 采用超级流水线技术 把指令执行的过程分成很多级， (1)采用超级流水线技术 采用超级流水线技术。 各级所对应的操作可并行进行， 即多条指令在同一时刻完成不同级的操作，实现了指令的并行执行。流水线级分的越多，可 并行执行的指令条数也越多。 (2)采用超标量技术 采用超标量技术。在芯片内部设置多重功能相同或接近的功能部件，同一时刻可向多个 采用超标量技术 功能部件分派指令去流水执行，实现了指令执行的并行化。 3．奔腾微处理器采用什么技术来提高指令执行的效率？ ．奔腾微处理器采用什么技术来提高指令执行的效率？ 答： 第一代奔腾微处理器采用了超标量结构来提高指令执行的效率。 它内部设有两条流水线， 一个时钟周期内可发射两条整数指令给两条流水线去执行，另外还有一个浮点部件可执行浮 点指令。这种多重功能部件的结构就是一种超标量的结构。 4．高能奔腾微处理器与第一代奔腾微处理器相比，采取了哪几种主要的技术措施来进一步 ．高能奔腾微处理器与第一代奔腾微处理器相比， 提高性能？ 提高性能？ 答：(1)采用了 RISC 的设计概念 的设计概念。高能奔腾把 X86 指令转换成多个较小且易执行的指令，这 采用了些转换后的指令是三操作数格式， 内部设置大量物理寄存器， 这是 RISC 结构的特点， 可 以提高指令执行的效率。 (2)采用超级流水线与超标量技术 处理器具有较高的吞吐率， 采用超级流水线与超标量技术， 处理器工作频率尽可能提高， 采用超级流水线与超标量技术 增加了指令执行的并行度，性能有明显的改善。 (3)采用动态执行技术 采用动态执行技术，处理器对指令的执行进行调度，打破原有指令顺序，对以后指令执 采用动态执行技术 行的顺序进行预测，形成最佳执行顺序来达到最高的指令执行并行度，避免因分支或数 据相关等因素对指令执行的并行性所产生的影响。接口技术复习题 第一章 绪论 1.1 基本知识 微处理器发展概况；微机的基本结构；接口的基本概念；接口的功能和基本组成；接口 的分类。 1.2 备考要求 1. 目的与要求: 了解接口基本概念、微处理器的发展； 掌握接口功能和组成、接口的分类 2. 重点：接口功能和组成 1. 3 典型例题 一、选择题 1、 口的基本功能是（ C） 。 A．输入缓冲 B.输出锁存 C.输入缓冲，输出锁存 D.编址使用 2 所谓“端口”是指一些可以由 CPU 读或写的( C ) A.RAM B.ROM C.寄存器 D.缓冲器 二、填空题 中的 访问。 （接口，端口） 1、实质上，微处理器对外设的访问就是对外设的 2、请写出三种常见的微处理器：________、________、________。 （；80386） 3、计算机 CPU 与输入/输出设备之间交换的信息包括________、________和________三类信 号。 （数据信息；地址信息；控制信息） 、 。 4、I/O 接口按使用的信号类型包括 5、所谓接口就是 与 的连接部件（电路） ，它是 CPU 与外界进行信息交换的 6、开关量是指只有 的量，可以用一个 来表示。 7、一个典型的 I/O 接口，一般具有 、 和 三种端口。2.1 基本知识 8086 CPU 的内部结构； 8086 微处理器的引脚信号和工作模式； 8086 微处理器 的系统配置；8086 微处理器的操作和时序；8086 微处理器的存储器组织和 I/O 组 织。 2．2 备考要求 目的与要求： 1. 了解 8086CPU 的编程结构， 掌握总线接口部件 (BIU) 和执行部件 （EU） 的功 能及特点 2. 了解 8086 的寄存器结构 3. 掌握
各个引脚的含义 4. 掌握最小工作模式和最大工作模式的特点与区别，总线控制器 8288 的作用 5. 掌握最小工作模式典型连接电路（包括其典型配置，、8286 的作用 及其与
CPU 和三总线的连接情况） 6. 理解指令周期、总线周期、机器周期 7. 掌握最小模式下的总线读/写操作时序，及其与典型电路对应关系 8. 了解 8086 的存储器的逻辑地址、物理地址，及其相互关系 9. 掌握 8086 的存储体结构，规则字/不规则字的操作，A0 和 BHE 的使用 10. 了解 8086 I/O 端口组织 重点：掌握总线接口部件 (BIU) 和执行部件（EU） 的功能及特； 各个引脚 的含义 难点： 突出三个方面的内容: (1) 微处理器外部引线及功能。这是学习任何处理器的基础。因为只有弄清外部引线，在将 来使用过程中，才有可能将们连接到系统中，也需读者将来步需要 8088CPU，但掌握微 处理器的外部引线及功能的概念或思路是不变的。 (2) CPU 内部的寄存器的功能。主要指将来编程所必需使用的那些寄存器。 (3) 时序及总线形成的有关内容。时序对理解微型机工作，实现硬件条是十分重要。而总线 的形成为构成微型机的各部分提供公共信号。 2. 3 典型例题 一、选择题 1、8088CPU 芯片的时序中，不加等待的一个总线周期需时钟周期数为（ ） A 1 B 2 C 3 D 4 2、8088CPU 上 INTR 信号为下面那种信号有效？（ ） 上升沿 下降沿 高电平 低电平 3、8088CPU 中的 SP 寄存器是一个（ ）位的寄存器 8 16 20 24 4、工作在最小模式下，8088CPU 芯片的时序中，将地址信号锁存的信号是（16第二章 8086 微处理器）DT/RDENALEAEN )5、8086 有两种工作方式，当 8086 处于最小方式时，MN/ MX 接(A.+12V B.-12V C.+5V D.地 6、存取时间是指( ) A.存储器的读出时间 B.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 C.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 D.存储器进行连续读操作所允许的最短时间间隔 二、判断题 1、8086CPU 在响应中断时，执行两个中断响应周期。( ) 2、8086 系统的存储器引入了分段的概念，每个段必须为 64K，段与段之间可以是独立的。 ( ) 3、
系统中的存储器的逻辑段的划分， 起始位置为任意位置且各逻辑段可相互重叠， 也可以分离或相邻（ ） 4、8086 CPU 中的指令队列长度为 4 字节( ) 5、8086 中，取指令和执行指令可以重叠操作。 （ ） 二、填空题 和 两部分 1、CPU 从功能结构上看，可以分为 2、Intel
是采用 编址方式，访问内存储器和 I/O 端口具有 个独立空间。 3、8086 的 M/IO 引脚是 总线中的一条。 4、8086 是 位的微处理器，其内部数据通路为 位。其对外数据总线为 位；8088 内部数据通路为 位，其对外数据总线为 位。 5、当对堆栈操作时，8086 会自动选择________值作为段基值，再加上由________提供的偏 移量形成物理地址。 6、 8086 总线接口部件中有四个段寄存器， 它们分别是______、 ______、 ________和________。 。 在 I/O 指令中的专用寄存器是 7、8086 可访问存储器或者 I/O 端口，是由 信号进行区分。 8、8086 输入/输出操作指令有 和 两种寻址方式。 三、简答题 1、8086 是多少位的微处理器？为什么？ 答：8086 是 16 位的微处理器，其内部数据通路为 16 位，对外的数据总线也是 16 位。 2、EU 与 BIU 各自的功能是什么？如何协同工作？ 答：EU 是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU 是总线接口部件，与片外存储器及 I/O 接口电路传输数据。EU 经过 BIU 进行片外操作数的访问，BIU 为 EU 提供将要执行的指 令。EU 与 BIU 可分别独立工作，当 EU 不需 BIU 提供服务时，BIU 可进行填充指令队列的 操作。173、
微处理器内部有那些寄存器， 它们的主要作用是什么？20 位的地址如何利用 16 位的器存器形成？ 答：执行部件有 8 个 16 位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。 AX、BX、CX、DX 一般作为通用数据寄存器。SP 为堆栈指针存器，BP、DI、SI 在间 接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。 总线接口部件设有段寄存器 CS、DS、SS、ES 和指令指针寄存器 IP。 段寄存器存放段地址，与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP 的内容为下一条将要执行 指令的偏移地址，与 CS 共同形成下一条指令的物理地址。 20 位的物理地址由下式形成的： 物理地址=段寄存器*16+EA 6、给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是 20C0H， （DS）=0C00EH，求出该内存单元 的物理地址。若 CS=1234H,IP=ABCD，试确定被读出执行指令的内存地址。 答：①物理地址：320F8H。 ②1CFODH 7、 为什么采用地址/数据引线复用技术？ 答：考虑到芯