Câu hỏi thi cấu trúc máy tính phần 4 Học viện KTQS MTA

Thiết bị nào trên hệ thống Bus của máy tính đảm bảo cho các bộ phận trên làm việc ở các tần số khác nhau?. 2 điểm Trên màn hình và Card điều khiển màn hình của máy tính có hai chế độ làm

Đề thi và đáp án phần 4 môn học cấu trúc máy tính: Các kiến trúc tiên tiến, hệ

Bus và thiết bị ngoại vi điển hình

Số câu hỏi: 12 câu

Số điểm cho mỗi câu: 2 điểm

A Câu hỏi.

Câu hỏi 1: Thế nào là chế độ đồ hoạ và chế độ văn bản trên Card điều khiển màn

hình và màn hình? Trong chế độ văn bản, byte thuộc tính trong Video RAM có ý nghĩa gì?

Câu hỏi 2: Nêu mối quan hệ giữa độ phân giải màn hình, số bits mã hoá màu và độ

lớn của bộ nhớ Video RAM? Tại sao người ta lại luôn luôn đưa ra các giải pháp sử dụng giao diện Card AGP AGP 2x, AGP4x, 8x rồi PCI Exp 16x cho Card điều khiển màn hình trên máy tính?

Câu hỏi 3: Trong máy tính IBM PC, chuẩn Centronic khác với chuẩn LPT ở điểm

nào? Vì sao hiện nay người ta sử dụng chuẩn LPT mà không sử dụng chuẩn Centronic Có thể dùng phương pháp nào để kiểm tra sự có mặt của các cổng LPT trên máy tính?

Câu hỏi 4: Khi nào xảy ra hiện tượng tràn bàn phím Để phân biệt ký tự “E” và “e”

người ta dùng giải pháp nào?

Câu hỏi 5: Giao diện USB hiện nay có những ưu điểm gì nổi bật so với các giao diện

khác như RS-232, LPT Truyền số liệu trong giao diện USB sử dụng nguyên lý nào Nguyên lý đó có ưu điểm gì nổi bật

Câu hỏi 6: Trong máy tính hiện nay Nói CPU, bộ nhớ, hệ Bus và ngoại vi làm việc ở

cùng 1 tần số? Điều đó là đúng hay sai? Tại sao? Thiết bị nào trên hệ thống Bus của máy tính đảm bảo cho các bộ phận trên làm việc ở các tần số khác nhau?

Câu hỏi 7: Thế nào là hệ thống BUS, trên máy tính có bao nhiêu loại Bus nêu chức

năng của từng loại Bus đó? Độ rộng của Bus địa chỉ, Bus số liệu quy định khả năng

cụ thể nào của máy tính? LoạI Bus nào được dùng phổ biến hiện nay trên các máy tính IBM và tương thích ?

Câu hỏi 8: Quản lý ngoại vi bằng ngắt có ưu điểm gì so với quản lý ngoại vi bằng

phương pháp hỏi vòng? Giải thích tại sao trên BUS PCI cho phép có một vài thiết

bị có cùng địa chỉ ngắt? Ví dụ như IRQ 11 có thể được dùng cho đến 6 thiết bị là Audio, Serial Bus Controller, Network Controller, Mass Storage Controller và IEEE 1394

Câu hỏi 9: Dải thông của Bus là gì? Các biện pháp để tăng dải thông của Bus máy

tính? Các loại Bus ISA, MCA, EISA, PCI, AGP, PCI Exp được phát triển theo tiêu chí nào? Các loại Bus vừa kể trên Bus nào có hỗ trợ Plug and Play

Câu hỏi 10: Thiết bị được gọi là “Cầu nối – bridge” trên các máy tính hiện nay dùng

để thực hiện chức năng gì? Có mấy loại? Mỗi loại được dùng cụ thể vào những công việc gì?

Câu hỏi 11: Số lượng ngoại vi tối đa mà máy tính có thể quản lý được bằng cổng

COM là bao nhiêu? Cổng LPT là bao nhiêu? Để kiểm tra sự có mặt của các cổng đó, người ta dùng phương pháp nào? Cổng USB là bao nhiêu? Giải thích lý do tại sao giao diện qua cổng USB lại cho phép quản lý số ngoại vi đến 127 thiết bị?

Câu hỏi 12: Thế nào là byte thuộc tính trong bộ nhớ Video RAM Cho biết card màn

hình của máy tính đang ở chế độ 02: văn bản, độ phân giải 80 cột x 25 dòng, địa chỉ

bộ nhớ Video bắt đầu từ B8000h Xác định địa chỉ logic của byte ký tự và byte thuộc tính ứng với vị trí dòng 12 cột 20 trên màn hình

B Đáp án.

Câu 1

Câu hỏi: Thế nào là chế độ đồ hoạ và chế độ văn bản trên Card điều khiển

màn hình và màn hình? Trong chế độ văn bản, byte thuộc tính trong Video

RAM có ý nghĩa gì?

2 điểm

Trên màn hình và Card điều khiển màn hình của máy tính có hai chế độ làm

Chế độ văn bản: Đối tượng điều khiển của Card điều khiển màn hình là một ký

tự, một ký tự là một tập hợp các điểm sáng được sắp xếp thành các hàng và cột

(Tuỳ theo độ phân giải mà mỗi ký tự có kích thước là 8*14 điểm sáng hay

9*14 điểm sáng v.v.) Trong Card điều khiển màn hình có một mạch giải mã

tạo ký tự được nạp sẵn trong một vi mạch ROM thông qua một mạch chốt và

dịch để đưa ký tự ra màn hình Tuỳ theo độ phân giải của màn hình mà kích

thước của màn hình có thể là 80 cột * 25 = 1000 ký tự hàng hay 80 cột * 25

hàng = 2000 ký tự Như vậy có thể thấy rằng đối tượng điều khiển của Card

điều khiển màn hình là rất ít Chế độ văn bản chỉ tồn tại trên hệ điều hành DOS

0.5

Chế độ đồ hoạ: Card điều khiển màn hình khi đó cần điều khiển đến từng điểm

sáng trên màn hình nếu màn hình có độ phân giải là 800 điểm sáng * 600 điểm

sáng = 48,000 điểm sáng thì khi đó đối tượng điều khiển của card màn hình sẽ

là 48,000 điểm sáng lớn hơn gấp nhiều lần khi nó làm việc ở chế độ văn bản

Chế độ đồ hoạ được sử dụng trên hệ điều hành Windows

0.4

Ở mỗi một điểm điều khiển trên màn hình, cần phải có thông tin về điểm ảnh,

hay ký tự, màu sắc, độ sáng và vị trí của nó Ở chế độ văn bản thông tin về

màu sắc và độ sáng của một ký tự trên màn hình được chứa trong 1 byte và

byte đó được gọi là byte thuộc tính.Vùng nhớ của Video RAM được quy định

bắt đầu từ địa chỉ A0000h đến BFFFFh Ở chế độ văn bản thường người ta sử

dụng vùng nhớ Video RAM bắt đầu từ địa chỉ B0000h hoặc B8000h tuỳ theo

từng loại card và màn hình

0.3

Như vậy mỗi một vị trí của của một ký tự trên màn hình sẽ tương ứng với hai

byte của bộ nhớ Video RAM Người ta quy định tính từ trái qua phải, từ trên

xuống dưới, ký tự ở vị trí cột đầu tiên, hàng đầu tiên trên màn hình sẽ được

đánh số 0, tiếp theo là 1, 2, v.v Giả sử địa chỉ đầu tiên của mà Video Ram sẽ

sử dụng bắt đầu từ địa chỉ B800h, màn hình có độ phân giải 80 cột * 25 hàng

thì nội dung của Video RAM từ địa chỉ đó sẽ như sau:

Địa chỉ logic Địa chỉ vật lý Nội dung

B800:0000 B8000 Mã ASCII của ký tự tại hàng 1 cột

1

0.5

B800:0001 B8001 Thuộc tính của ký tự tại hàng 1 cột

1 B800:0002 B8002 Mã ASCII của ký tự tại hàng 1 cột

2 B800:0003 B8003 Thuộc tính của ký tự tại hàng 1 cột

2

B800: 07CE B87CE Mã ASCII của ký tự tại hàng 25 cột

80 B800: 07CF B87CF Thuộc tính của ký tự tại hàng 25

cột 80

Câu 2

Câu hỏi : Nêu mối quan hệ giữa độ phân giải màn hình, số bits mã hoá màu và

độ lớn của bộ nhớ Video RAM? Tại sao người ta lại luôn luôn đưa ra các giải

pháp sử dụng giao diện Card AGP AGP 2x, AGP4x, 8x rồi PCI Exp 16x cho

Card điều khiển màn hình trên máy tính?

2 điểm

Mối quan hệ giữa độ phân giải màn hình, số bits mã hoá màu và độ lớn của

Video RAM.ở chế độ đồ hoạ: Có hai tham số liên quan đến điểm ảnh là:

Vị trí của điểm ảnh

Thuộc tính của điểm ảnh bao gồm màu và độ sáng

Khả năng màu càng lớn thì bộ nhớ Video càng phải lớn Số màu hiển thị tại

một thời điểm của 1 điểm ảnh luôn là 2n (n là số bits mã hoá màu)

0.25

Chẳng hạn như Card VGA có độ phân giải 640 * 480 có khả năng hiển thị 256

màu (mã hoá bởi 8 bits màu đòi hỏi bộ nhớ là 640*480*8 = 2,457,600 bits

Card SVGA có độ phân giải 1024*768 và được mã hoá bởi 24 bits màu cần

dung lượng bộ nhớ là 1024*768*24 = 18,874,368 bits = 2,359,296 byte

tương đương với dung lượng bộ nhớ 2,5 MB.Như vậy có thể kết luận rằng, độ

phân giải màn hình càng lớn, số bits mã hoá màu của màn hình càng lớn thì

đòi hỏi bộ nhớ Video RAM càng lớn

0.5

Ta thấy rằng muốn cho hình ảnh trên màn hình trung thực và rõ nét thì độ phân

giải và số màu hiển thị của của Card màn hình càng phải lớn, điều đó có nghĩa

là để hiển thị được 1 trang màn hình có tính năng như trên thì lượng thông tin

phải được truyền từ CPU đến Bộ nhớ Video thông qua Bus cũng phải lớn Ví

dụ khi sử lý ảnh 3D, một bộ nhớ đồ hoạ cập nhật với tốc độ 30 hình/giây, độ

phân giảI màn hình là 640 * 480, vị trí của điểm ảnh được biểu diễn bởi 2

0.5

bytes, cần 1 lần đọc khung hình, 2 làn đọc/ghi bộ đệm Z, 8 lần đọc ghi kết cấu

và 1 lần đọc các thành phần bổ xung màu Khi đó tốc độ trao đổI dữ liệu là:

640 * 480 * 2 byte*30 hình/s * (1+2+8+1) = 640*480*60*12 = 221,184,000

bytes/sec

Dải thông của Bus PCI chỉ là 133MB/s như vây ta thấy ngay rằng nếu dùng

Bus PCI sẽ không đáp ứng được bài toán xử lý hình ảnh này Để nâng cao tốc

độ truyền dữ liệu giữa CPU và Card màn hình người ta đưa ra chuẩn AGP, Bus

AGP có tần số làm việc 66Mhz nhanh gấp đôi tần số làm việc của Bus PCI là

33Mhz và có 4 chế độ hỗ trợ truyền là 1X, 2X, 4X, 8X Tốc độ truyền 1X

tương ứng vớI 266 MB/s, 2X tương ứng vớI 512MB/s, 4X là 1GBs và chế độ

8X là 2,1 GBs và PCI Express tương ứng vớI tốc độ truyền là 4,4GBs Rõ ràng

là để xử lý hình ảnh với tốc độ nhanh hơn cho chất lượng hình ảnh cao thì tốc

độ truyền giữa CPU đến Card Video càng phải cao, đó là lý do mà người ta

liên tục đưa ra các chuẩn AGP 1X, 2X, 4X, 8X và PCI Express

0.75

Câu 3

Câu hỏi: rong máy tính IBM PC, chuẩn Centronic khác với chuẩn LPT ở điểm

nào? Vì sao hiện nay người ta sử dụng chuẩn LPT mà không sử dụng chuẩn

Centronic Có thể dùng phương pháp nào để kiểm tra sự có mặt của các cổng

LPT trên máy tính?

2 điểm

Nối ghép Centronic là chuẩn giao diện máy in đầu tiên dành cho các máy tính

họ 80x86 của Intel Ghép nối này có 36 chân được đánh số từ 1-36 trong đó có

nhiều chân đất cho phép các đường tín hiệu có đất riêng nhằm để tránh tác

động của nhiễu qua đường nguồn 36 chân này được chia thành các nhóm sau:

Các đường dữ liệu - Để chuyển dữ liệu từ máy tính đến máy in

Các tín hiệu trạng thái máy in – Xác định trạng thái máy in tại một thời

điểm bất kỳ

Các tín hiệu điều khiển máy in – Dùng để điều khiển máy in

Các đường đất - Để cấp đất cho từng tín hiệu tín hiệu dữ liệu, tín hiệu

điều khiển và trạng thái

0.5

Từ máy tính AT dùng BVXL 80286 trở đi nối ghép máy in dùng giao diện

DB-25P (25 chân) Về cơ bản giống như chuẩn Cetronic khác nhau ở chỗ

chuẩn DB-25P không sử dụng các đường tín hiệu đất về cho các chân dữ liệu

và điều khiển Lý do là về sau này máy in dùng nguồn Switching có khả năng

chịu được sự thay đổi lớn của phụ tải mà không gây nhiễu do đó không cần sử

dụng các đường đất riêng biệt cho từng tín hiệu

0.5

Khi bật nguồn máy tính, ROMBIOS sẽ kiểm tra sự có mặt của máy in qua các 0.5

cổng DB-25P Địa chỉ của các cổng máy in được chứa trong địa chỉ từ

0040:0008 đến 0040:000F của vùng nhớ (8 bytes, mỗi cổng máy in cần 2

bytes)

Địa chỉ cơ sở LPT Cổng dữ liệu Cổng trạng thái Cổng điều

khiển

0040A-0040B

0040C-0040D

Ví dụ: Kiểm tra trên máy tính cổng máy in nào được dùng:

C> DEBUG

d 40:98 L8

0040:0008 78 03 00 00 00 00 00 00

Như vậy trên máy tính tồn tại 1 cổng DB- 25P có địa chỉ cơ sở là 0378

H, không có cổng máy in nào nữa tồn tại trên máy tính

0.5

Câu 4

Câu hỏi: Khi nào xảy ra hiện tượng tràn bàn phím Để phân biệt ký tự “E” và

“e” người ta dùng giải pháp nào?

2 điểm Khi phím được ấn mã bàn phím sẽ được truyền nối tiếp sang bảng mạch mẹ, từ

đây được chuyển thành tín hiệu song song và được cất vào 1 bộ đệm trước khi

CPU thực hiện đọc mã của phím vừa được ấn Bộ đêm bàn phím này lưu được

mã quét của 20 phím Nếu CPU bận không kịp đọc, thông tin sẽ được chứa đầy

trong bộ đệm và xảy ra hiện tượng tràn bàn phím Khi bộ đệm này đầy nó sẽ

ngừng nhận phím ấn và gửI 1 byte có giá trị là 0FFh đến CPU Chương trình

phục vụ ngắt bàn phím Int 09h đầu tiên sẽ kiểm tra giá trị của byte này, nếu là

0FFh nghĩa là tràn bộ đệm và nó sẽ phát âm thanh ra loa thông báo cho ngườI

sử dụng biết Nếu không ngắt Int 09h sẽ kiểm tra phím Shift, Alt và Ctrl Sau

đó Int 09h sẽ ghi mã quét và mã ASCII vào một bộ đệm bàn phím nữa dài 32

bytes có địa chỉ từ 0041Eh đến 0043Dh, ngắt Int 16h sẽ thực hiện đọc bộ đệm

bàn phím này Nếu như ngắt Int 16h không kịp đọc dữ liệu trong bộ đệm này

cũng xảy ra hiện tượng tràn bàn phím

1.0

Ta biết rằng mõi một phím trên bàn phím chỉ có duy nhất môt mã quét bàn

phím Để phân biệt ký tự “E” và “e” hay nói cách khác là phân biệt hai ký tự

có cùng một mã quét bàn phím ngườI ta sử dụng byte trạng thái bàn phím, byte

1.0

trạng thái thái bàn phím thứ nhất được lưu trữ ở địa chỉ 0040:0017 và byte

trạng thái thái bàn phím thứ hai được lưu trữ ở địa chỉ 0040:0018 Như vây tuỳ

thuộc vào bit biểu diễn trạng thái Capslock hay bit RightShift, hoặc LeftShift

có mức logic “1” mà chúng ta xác định được mã ASCII của ký tự tương ứng

với mã quét bàn phím

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Câu 7

điểm

ấn nhả Right Shift

ấn Left Shift

ấn Ctrl

ấn Alt

ấn nhả Insert

ấn nhả Capslock

ấn nhả Numlock

ấn nhả ScrollLock

Byte trạng thái bàn phím thứ nhất

ấn nhả Ctrl

ấn Left Alt

ấn nhả Sys Req

ấn Ctr/Numlock

ấn nhả Insert

ấn nhả Capslock

ấn nhả Numlock

ấn nhả ScrollLock

Byte trạng thái bàn phím thứ hai

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Câu 5

Câu hỏi 5: Giao diện USB hiện nay có những ưu điểm gì nổi bật so với các

giao diện khác như RS-232, LPT Truyền số liệu trong giao diện USB sử dụng

nguyên lý nào Nguyên lý đó có ưu điểm gì nổi bật

2 điểm

USB là một giao thức truyền dữ liệu tuần tự giữa máy tính với các thiết bị

ngoại vi Máy tính khi đó được coi như chủ Bus Nguyên tắc kết nối này hoàn

toàn tương tự như cách trao đổi thông tin trong mạng máy tính nghĩa là mỗi

thiết bị ngoại vi sẽ được máy tính gán cho 1 địa chỉ IP (Internet Protocol) Do

đó kết nối USB có những ưu điểm nổi trội hơn với giao diện RS 232 hay LPT

như sau:

0.4

Dữ liệu sẽ được truyền trên USB theo hai chế độ:

Chế độ cao tốc (Full speed mode) với tốc độ 12 Mbs

Chế độ chậm (low speed mode) với tốc độ 1,5 Mbs

Có tốc độ cao hơn rất nhiều lần so với hai giao diện RS 232 hay LPT

0.4

Ngoài ra giao diện USB còn được HĐH hỗ trợ “hot plug and play” Người sử

dụng có thể cắm thêm hoặc tháo ra một thiết bị ngoại vi mà không cần tắt máy

tính hay cài đặt lại hệ thống Thiết bị ngoại vi cũng không cần bản mạch phụ

trên máy chủ vì chức năng này được phần mềm hệ thống đảm nhiêm Khi phát

hiện ra một thiết bị ngoại vi mới, hệ điều hành sẽ tự động cài đặt các phần

mềm điều khiển thiết bị Đây là những tính năng mà các ngoại vi nối với máy

tính qua giao diện RS232 và LPT không thể có được

0.4

Với nguyên tắc kết nối theo kiểu mạng máy tính nên giao diện USB cho phép

kết nối được tối đa 127 thiết bị bằng cách nối tiếp nhau hoặc dùng Hub trung

tâm Trong khi đó nếu dùng giao diện RS-232 hay LPT máy tính chỉ có khả

năng quản lý tối đa đến 4 ngoại vi

0.4

Ngoài ra quá trình truyền số liệu trong giao diện USB sử dụng nguyên lý

truyền dòng sử dụng bộ khuyếch đại vi sai, nguyên lý này cho phép triệt tiêu

được nhiễu loạn tác động lên đường truyền và đảm bảo truyền được khoảng

cách xa

0.4

Câu 6

Câu hỏi 6: Trong máy tính hiện nay Nói CPU, bộ nhớ, hệ Bus và ngoại vi làm

việc ở cùng 1 tần số? Điều đó là đúng hay sai? Tại sao? Thiết bị nào trên hệ

thống Bus của máy tính đảm bảo cho các bộ phận trên làm việc ở các tần số

khác nhau?

2 điểm

Nói trên máy tính hiện nay, CPU, bộ nhớ hệ Bus và ngoại vi làm việc ở cùng 1

tần số là không đúng vì các lý do sau đây:

Trên máy XT ban đầu sử dụng BVXL 8086/88 CPU, RAM và I/O cùng được

nối vào 1 Bus

0.5

Năm 1987 Compaq đưa ra ý tưởng chia đồng hộ hệ thống thành 2 hệ khác

nhau, CPU và RAM làm việc cùng 1 tần số độc lập với tần số của I/O ý tưởng

này được thực hiên trên máy tính sử dụng trên máy tính sử dụng BVXL 80286

và 80386 Kết nối giữa 2 Bus là 1 thiết bị gọi là Bridge (Cầu nối)

0.5

Từ máy tính sử dụng BVXL 80486 Intel sử dụng kiến trúc “Clock doubling”

trong BVXL khi đó tần sô làm việc của BVXL bằng tần số làm việc của Bus

nhân 2 Ở các BVXL tiến tiến tần sô làm việc của BVXL có thể gấp 10, 12 lần

tần số làm việc của Bus

Như vậy ta thấy rằng kiến trúc Clock double và Bridge là thiết bị đảm bảo cho

CPU, bộ nhớ, hệ Bus và ngoại vi làm việc ở các tần số khác nhau

0.5

0.5

Câu 8

Câu hỏi 8: Quản lý ngoại vi bằng ngắt có ưu điểm gì so với quản lý ngoại vi

bằng phương pháp hỏi vòng? Giải thích tại sao trên BUS PCI cho phép có

một vài thiết bị có cùng địa chỉ ngắt? Ví dụ như IRQ 11 có thể được dùng cho

đến 6 thiết bị là Audio, Serial Bus Controller, Network Controller, Mass

Storage Controller và IEEE 1394

2 điểm

Quản lý ngoại vi bằng phương pháp hỏi vòng, cứ sau 1 khoảng thời gian nhất

định máy tính hỏi trạng thái của ngoại vi, nếu bít thông tin biểu diễn trạng thái

của ngoại vi thay đổi thì nghĩa là ngoại vi đó được yêu cầu phục vụ, khi đó

máy tính sẽ chạy chương trình phục vụ ngoại vi đó Như vây phản ứng của

máy tính vớI yêu cầu được phục vụ của ngoạI vi là không tức thời

0.4

Quản lý ngoại vi bằng ngắt: Khi một ngoại vi được yêu cầu được phục vụ, nó

sẽ phát tín hiệu yêu cầu được phục vụ - IRQs Ngay lập tức máy tính sẽ dừng

tất cả các công việc đang thực hiện để chạy chương trinh phục vụ ngoại vi đó

Như vây phản ứng của máy tính vớI yêu cầu được phục vụ của ngoại vi trong

trường hợpj này là tức thời Đây chính là ưu điểm nổi trội của việc quản lý

ngoại vi bằng ngắt so với việc quản lý ngoại vi bằng phương pháp hỏi vòng

0.4

Trên các hệ Bus hiện đại như MCA, EISA, PCI sử dụng tín hiệu IRQ là tín

Do đó có khả năng chia sẻ các tín hiệu ngắt IRQs Nghĩa là có thể có hai hay

nhiều ngoại vi cùng sử dụng một tín hiệu ngắt IRQ

0.4

Khi IRQ có mức tích cực, chương trình điều khiển của các ngoại vi sẽ kiểm tra

và nhận dạng xem ngoại vi nào trên Bus có yêu cầu ngắt Ví dụ dưới đây cho

thấy trên Bus PCI tín hiệu ngắt IRQ 11 có thể chung cho đến 6 ngoại vi

0.4