83. При каких условиях допустимы вложенные прерывания?

Обработчик может разрешить прерывание соответствующей командой (например в процессорах х86 это команда sti). В этом случае возможно "вложенное" прерывание, в том числе и от этого же источника, но для этого обработчик прерывания должен быть реентерабельным, т.е. допускать рекурсивный вызов.

21. К каким неприятным последствиям может привести необдуманное разрешение вложенных прерываний?

84. К каким неприятным последствиям может привести необдуманное разрешение вложенных прерываний?

Это может привести к нарушению приоритетов – менее приоритетное событие будет обслужено раньше, чем более приоритетное.

22. Почему при возникновении прерываний по некоторым исключительным ситуациям процессор запоминает в стеке не адрес следующей команды, а адрес именно той команды, при попытке выполнения которой возникло исключение?

92. Почему при возникновении прерываний по некоторым исключительным ситуациям процессор запоминает в стеке не адрес следующей команды, а адрес именно той команды, при попытке выполнения которой возникло исключение?(со ШПОРЫ БАСИСТА)

В некоторых процессах, если время текущей команды велико, её выполнение прерывается, а после выхода из прерывания команда начинает выполняться сначала.

23. Сравните по затратам ресурсов двухтактный и однотактный способы передачи.

При двухтактной синхронизации соседние уровни регистров и триггеров синхронизируются различными синхросигналами. Благодаря двухтактной синхронизации, триггеры могут быть выполнены по простейшей электрической схеме, т.е. как асинхронные, принимающие данные по уровню синхросерии.

Задержки в линиях соединений могут превосходить задержки в логических схемах и триггерах. Эти задержки трудно выполнить нормированными в заданных пределах, а при реализации в ПЛИС - это почти невозможно. Поэтому принцип двухтактной синхронизации применяется только тогда, когда защитный промежуток между фазами достаточно велик. А это приводит к существенному уменьшению быстродействия ВУ по сравнению с максимально возможным.

Предсказание правильности поведения ВУ с однотактной синхронизацией во всех САПР микросхем основано, прежде всего, на временном анализе задержек схемы ВУ, который выполняет программа временного анализа.

Конвейеризация вычислений, которая сводится к "расщеплению" сложных логических схем промежуточными конвейерными регистрами, существенно (от десятков до тысяч раз) сокращает число проверяемых маршрутов. Поэтому в конвейерных ВУ достигается прирост производительности не только благодаря укорачиванию маршрутов, но и за счет улучшения работы программы, оптимизирующей проект ВУ.

24. Как в процессорной схемотехнике (микропрограммного уровня) обычно сделано разветвление сигнала с выхода одного регистра на много приемников (входов)?

25. Как (с помощью какого узла) осуществить объединение сигналов на входе регистра?

26. Отметьте ответ(ы) в которых верно описаны основные свойства АЛУ как элемента (черного ящика).

22. В чем состоит функция блока процессора, называемого Арифметико-Логическим Устройством (алу).

компонент процессора, который выполняет с операндами действия, меняющие их значение: сложение, сдвиг и т.п. Обычно предполагается, что АЛУ не содержит в своем составе элементов памяти, т.е. является комбинационным логическим узлом.

27. Какие дополнительные затраты ресурсов (каких) необходимы для добавления функции вычитания к АЛУ, способному выполнять сложение?

Существуют два основных критерия, согласно которым разра­ботчики АЛУ должны определять характеристики этого устройства: первый основан на строго математических требованиях к функцио­нальным возможностям АЛУ, а второй определяется предельной допустимой стоимостью проектируемой машины.

Примером удовлетворения требований, выдвигаемых первым критерием, является использование в АЛУ одного сумматора и схемы образования обратного кода числа для того, чтобы можно было выполнять вычитание, умножение и деление. Схемная реали­зация операции вычитания не обязательна, поскольку вычитание можно выполнять, используя в операции сложения в качестве одно­го из слагаемых уменьшаемое с обратным знаком.

28. Какое устройство при параллельном обмене называют «активным» (Bus Master, Задатчик)?

bus master (хозяин шины, задатчик) – возможный режим работы устройства на любой шине, в том числе и на PCI. Для работы в таком режиме устройство выдает запрос арбитру шины, сообщая о своем требовании на получение управления шиной. Арбитр, в соответствии с приоритетом и/или очередностью арбитража на данной шине, через определенное время после запроса отдает запрашивающему устройству управление шиной. Выполнив все необходимые ему операции, устройство сообщает арбитру об освобождении им шины.

Обменом всегда управляет ведущее устройство. Ведущим устройством в микропроцессорной системе всегда является микропроцессор (за исключением обмена по методу прямого доступа в память).

Таким образом, одним из устройств, участвующих в обмене, является МП(микропроцессор). Другим устройством может быть ЗУ илиУВВ.

Запоминающее устройство может быть представлено в виде набора регистров (ячеек), в которых хранится информация.( http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=MPSU/MPSU_1_08.mod/?cou=MPSU/base.cou)

29. Отметьте верные утверждения о синхронном и асинхронном способах передачи данных от источника к приемнику на магистрали.

При передаче данных отдельными байтами осуществляется только побитовая синхронизация, синхронизация по кадрам не ведется. Такой режим работы называется асинхронным или старт-стопным. Такой режим удобен при невысоком качестве канала связи (например, высокий уровень помех), при передаче информации от устройств, которые генерируют байты данных в случайные моменты времени.

При синхронном режиме передачи пользовательские данные собираются в кадр, который предваряется байтами синхронизации. Старт-стопные биты между соседними байтами отсутствуют. Байт синхронизации - это байт, содержащий заранее известный код, например 0111110, который оповещает приемник о приходе кадра данных. Его обычно называютфлагом. 

Асинхронная передача является более простой, но заставляет сопровождать каждый байт сигналами "Старт - Стоп ", что снижает эффективность использования канала и, в конечном итоге, скорость передачи по каналу информационных битов.  Синхронная передача позволяет более эффективно использовать пропускную способность канала, но требует более сложной аппаратуры. Обычно она используется на хороших каналах для передачи данных с высокой скоростью - 64 кбит/с до 8192кбит/с и выше. (http://supervideoman.narod2.ru/4_4.htm)

• При синхронном обмене процессор заканчивает обмен данными самостоятельно, через раз и навсегда установленный временной интервал выдержки (tвыд), то есть без учета интересов устройства-исполнителя;

• При асинхронном обмене процессор заканчивает обмен только тогда, когда устройство-исполнитель подтверждает выполнение операции специальным сигналом (так называемый режим handshake — рукопожатие).

Достоинства синхронного обмена — более простой протокол обмена, меньшее количество управляющих сигналов. Недостатки — отсутствие гарантии, что исполнитель выполнил требуемую операцию, а также высокие требования к быстродействию исполнителя. Достоинства асинхронного обмена — более надежная пересылка данных, возможность работы с самыми разными по быстродействию исполнителями. Недостаток — необходимость формирования сигнала подтверждения всеми исполнителями, то есть дополнительные аппаратурные затраты. Какой тип обмена быстрее, синхронный или асинхронный? Ответ на этот вопрос неоднозначен. С одной стороны, при асинхронном обмене требуется какое-то время на выработку, передачу дополнительного сигнала и на его обработку процессором. С другой стороны, при синхронном обмене приходится искусственно увеличивать длительность строба обмена для соответствия требованиям большего числа исполнителей, чтобы они успевали обмениваться информацией в темпе процессора. Поэтому иногда в магистрали предусматривают возможность как синхронного, так и асинхронного обмена, причем синхронный обмен является основным и довольно быстрым, аасинхронный применяется только для медленных исполнителей.

30. Какие свойства устройств, подключенных к линиям магистрали обеспечивают возможность двунаправленного обмена по магистрали?

К шине может быть подключено много приемных устройств. Сочетание управляющих и адресных сигналов, определяет для кого именно предназначаются данные на шине. Управляющая логика возбуждает специальные стробирующие сигналы, чтобы указать получателю когда ему следует принимать данные. Получатели и отправители могут быть однонаправленными и двунаправленными.

31. Что такое «мультиплексирование» линий канала и для чего оно используется?

Под мультиплексированием (или уплотнением) будем понимать объединение нескольких меньших по емкости входных каналов связи в один канал большей емкости для передачи по одному выходному (или агрегатному) каналу связи. 

При реализации такого объединения телефонных каналов одной из основных задач является устранение взаимного влияния соседних каналов.

Мультиплексирование с разделением по времени (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает кадровую передачу данных, при этом переход с каналов меньшей ширины (пропускной способности) на каналы с большей освобождает резерв для передачи в пределах одного кадра большего объёма нескольких кадров меньшего.

Основные применения

• беспроводные TDMA-сети, Wi-Fi, WiMAX;

• канальная коммутация в PDH и SONET/SDH;

• пакетная коммутация в ATM, Frame Relay, Ethernet, FDDI;

• коммутация в телефонных сетях;

• последовательные шины: PCIe, USB.

32. Что делать, если канал имеет мультиплексированную шину «адрес/данные», а подключаемое устройство требует раздельных линий адреса и данных?