地大09春学期《微机接口技术》课程 第二章 FAQ
第二章 微机处理及系统
在8086中,微处理器的存储组织中,为什么要将存储器分段使用?实际物理地址是由哪两部分获得?
解答:由于8086具有20位地址线,可以寻址2(20次幂)个存储器字节.然而8086是设计来执行16位运算的,它能处理的地址目标只能是16喂长的,故需要一个附加的地址转换机构,将16位的逻辑地址转换成20位的物理地址.即通过存储器分段,将1M字节的存储器分为任意数量的段,其中每段最多可含有2(16次幂)个字节.
实际物理地址由段基址和段内偏移量地址获得,具体转方式为:物理地址=(段基址)*16+段内偏移量
Pentium有几种工作模式,各有什么特点?
实地址模式
系统启动后,Pentium自动进入实地址模式.在此模式下的寻址方式,存储管理、中断处理与8086是一样的.实地址模式下不使用虚拟地址,最大地址范围限于1MB.
保护模式
保护模式是8086及以后的微机最常用模式,系统其中后先进入实地址模式,完成系统初始化后立即转换到保护模式.这种模式提供了多任务环境下的各种复杂功能以及对复杂存储器组织的管理机制.
虚拟8086模式
是一个多任务的环境,即模拟多个8086的工作模式,在这模式下,Pentium被模拟成多个8086微处理器并行工作.
系统管理模式
可使设计者实现高级管理功能,包括电源管理以及操作系统和正在进行的程序提供安全性.
什么是Cache?它能够极大提高计算机的处理能力是基于什么原理?
Cache即高速缓冲器,是在CPU和主存之间设置的小容量的高速存储器.由于CPU在单位时间内对局部范围的存储器地址频繁访问,而对此范围以外的地址则访问较少.利用这种程序访问的局部性,将在一段时间内一定地址范围中被频繁访问的信息集合成批,从主存中读到Cache中存放起来,供程序在这段时间内随时可用,从而减少或不再去访问速度较慢的主存,由此极大地提高程序段运行速度.
微处理器内部一般有哪些基本部件组成?试简述它们的主要功能.
算术逻辑单元ALU(运算器).对二进制进行算术和逻辑运算的部件;
控制与定时单元(控制器).发布操作命令的机构,执行程序时负责取出指令、分析指令、执行指令;
内部总线负责在微处理器内部各部件之间传送信息,总线缓冲器用来隔离微处理器内部和外部总线,避免总线冲突;寄存器阵列用于临时存放数据和地址.