计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答（详解）(9)

程序中断方式的特点是程序切换和随机性。 程序中断方式的运用场合：（1）处理中、低速I/O操作，实现主机与外设的并行工作；（2）处理故障；（3）进行实时处理；（4）使用软中断；（5）实现人机对话；（6）实现多机通信。 5. 什么是向量中断？什么是非向量中断？

答：向量中断是指：将各个中断服务程序的入口地址（中断向量）组织在中断向量表中。当CPU响应中断时，由硬件直接产生对应于中断源的向量地址，按该地址访问向量表，取得服务程序的入口地址，转入相应的中断服务程序。

非向量中断是指：将各个中断服务程序的入口地址编写在一个查询程序中。当CPU响应再时，按固定地址转入查询程序执行，查找并确定中断源，再由查询程序切换到相应的中断服务程序。 6. 什么是中断向量、中断向量表、向量地址？

答：中断向量是指中断服务程序的入口地址和服务程序的状态字。中断向量表是指集中存放中断向量的一张一维表。向量地址是指访问中断向量表的存储器地址。 7. 中断接口由哪几部分组成？各部分的功能是什么？

答：中断接口由以下几部分组成：

（1）寄存器选择逻辑。其功能是对接口中的寄存器寻址，选择逻辑对系统总线送来的地址译码后形成一组选择信号，选中某个寄存器供CPU访问。

（2）命令字寄存器。其功能是接收CPU送来的命令字，转换为一组操作命令后由接口送往设备。 （3）状态字寄存器。其功能是反映设备和接口的状态，及时将设备和接口的有关状态信息传送给CPU，以便CPU分析、判断后作出相应的处理。

（4）数据缓冲寄存器。其功能是暂时存放主机和外设需要交换的数据，起到数据缓冲的这样，使主机和外设能够实现速度匹配。

（5）控制逻辑。中断接口中的中断控制逻辑设置有中断请求信号产生逻辑，以实现设备对CPU 的中断请求。串行接口中的还需移位逻辑和控制时序，实现串-并转换及移位等功能。

（6）公用的中断控制器。其功能是接收各接口产生的中断请求信号，经过屏蔽和判优，形成公共的请求信号INT送往CPU。在收到CPU发来的中断响应信号INTA后，中断控制器又通过数据总线，向CPU送出获得响应的中断源的类型号。

8. 以向量中断为例，简述从申请中断到转入中断服务程序的过程。

答：当设备完成一次操作，便可通过接口中的中断请求触发器向CPU提出中断请求。CPU接到中断请求信号后时。如果处于开中断状态，并且也未出现更高级别的请求，便在当前指令结束时响应中断，进入中断响应周期，在中断响应周期发中断响应信号，查询中断源，CPU将中断请求响应信号INTA送往中断源，通知中断源送出相应的中断类型号；然后关中断；保存断点；CPU接收中断控制器送来的中断类型号，将它转换为对应的向量地址，再按向量地址访问中断向量表，读取相应的服务程序入口地址，转入中断服务程序。

9. 多重中断处理过程与单级中断处理过程有什么不同？

答：多重中断处理过程包括：保护现场→送新屏蔽字，开中断→具体服务→关中断→恢复现场→开中断，返回。单重中断包括：保护现场→具体服务→恢复现场→开中断，返回。单重中断没有送屏蔽字、开中断及关中断的过程。

10. 什么是DMA方式？它有什么特点？运用在哪些场合？

答：DMA方式是直接依靠硬件在主存与设备之间传送数据，在此期间不需要CPU干预。其特点是随机性、更高的并行性、传送速度快及操作简单。应用场合：（1）用于磁盘等高速外存的数据块传送；（2）用于高速通信设备的数据帧传送；（4）用于高速数据采集；（4）用于动态存储器刷新。 11. DMA过程包括哪三个阶段？各阶段分别完成哪些操作？

答：DMA过程包括以下三个阶段：初始化阶段、DMA传送阶段、善后处理阶段。

在初始化阶段，由程序解决传送方向、主存首址、交换量、外设寻址信息等初始化信息。在DMA传送阶段，由硬件完成DMA请求，DMA响应和DMA传送。在善后处理阶段，由接口提出中断请求，CPU响应中断后，执行中断服务程序，判断传送的数据是否正确。如有误，则作相应处理；或重新初始化，准

备下一次传送等等。