408中由硬件完成而非软件的过程

操作名称	硬件完成的具体内容与说明	常考/易错点
中断隐指令	1. 关中断：保护现场不被新中断打断。 2. 保存断点：将程序计数器（PC）的内容存入堆栈或特定单元。 3. 引出服务程序：将中断服务程序的入口地址送入PC。	核心考点：它不是一条软件指令，而是CPU响应中断时自动执行的硬件操作序列。关键区分：保存断点（PC）是硬件完成的；保存通用寄存器等现场信息是后续软件（中断服务程序）完成的。
CPU模式转换（用户态->内核态）	当发生系统调用、中断、异常时，CPU硬件会自动将程序状态字（PSW）中的模式标志从用户态切换为核心态。	常考真题：明确考查“用户态到核心态的切换是由硬件完成的”。易错点：此转换是由事件触发硬件自动完成的，而非操作系统软件主动发出的命令。
DMA传输过程控制	1. 传输控制：DMA控制器硬件接管总线，在内存与I/O设备间直接成批交换数据。 2. 初始化（由CPU软件设置）完成后，实际的数据搬运工作完全由DMA控制器硬件完成。	对比重点：与“程序中断方式”对比。常考三种I/O方式（程序查询、中断、DMA）的比较。核心思想：硬件（DMA控制器）替代软件（中断服务程序）完成大数据块传输，解放CPU。
TLB查找与地址变换	硬件自动用虚页号并行查询快表（TLB）。若命中，则直接合成物理地址，整个过程无需访问内存中的页表。	易错：TLB是硬件（相联存储器）。关键理解：此过程是每次访存时硬件自动进行的，它是虚拟内存系统性能的关键。
Cache存取与映射	CPU访存时，硬件自动根据地址判断数据是否在Cache中（命中判断），并完成数据的读写。包括直接的地址映射、替换算法（如硬连的LRU）等操作。	常考计算：Cache命中率、平均访问时间计算。易错点：需清楚三种映射方式（直接、全相联、组相联）的硬件实现逻辑、比较与替换过程。

操作名称	硬件完成的具体内容与说明	常考/易错点
缺页异常/地址越界检测	存储管理单元（MMU）在地址转换时，硬件自动检查：1. 页表项是否存在位；2. 访存地址是否越界（与界寄存器比较）。若异常，则立即触发陷入。	核心考点：发现缺页或越界是硬件职责，而后续的页面调入或越界处理是操作系统（软件）的职责。必须严格区分。
内存保护（读/写/执行位检查）	MMU在地址转换时，硬件自动检查当前CPU模式（用户/内核态）和指令操作类型（读/写/执行）是否符合页表项或段描述符中规定的权限。	易错：访问权限检查是每次访存时硬件自动进行的，是内存保护的基础。常与“模式切换”结合考查。

操作名称	硬件完成的具体内容与说明	常考/易错点
总线仲裁	当多个主设备（如CPU、DMA）争用总线时，由总线仲裁器硬件（如链式查询、计数器定时查询、独立请求电路）决定哪个设备获得总线使用权。	关键理解：总线分配是硬件实时裁决，而非软件调度。需掌握三种仲裁方式的硬件原理与优缺点。
I/O通道控制	通道是一种专用硬件（可视为增强版DMA），能执行简单的通道程序，独立管理I/O操作的全过程。	对比重点：是DMA的高级发展，将I/O控制从CPU进一步卸载给专用硬件。了解其在I/O控制层次中的位置。
硬件校验（如奇偶校验、CRC）	在数据传输（内存读写、网络通信）过程中，硬件电路自动生成校验码，并在接收端自动进行校验。若发现错误，可能触发异常。	易忽略点：校验码的生成与检查是由硬件模块自动完成的，速度快，但对软件透明。常作为选择题细节考查。

操作名称	硬件完成的具体内容与说明	常考/易错点
指令周期的中断周期	在指令周期的最后，硬件会检查是否有中断请求。若有且未被屏蔽，则硬件自动转入中断周期，开始执行“中断隐指令”操作。	关键理解：检查中断和进入中断周期，是CPU指令执行流程中固有的、由硬件控制的阶段，并非由软件触发。
取指、间址、执行周期的子操作	CPU在每个基本周期（如取指）内，会自动发出一系列固定的微操作控制信号（如PC→MAR， Read等），这些信号由硬布线控制器或微程序控制器硬件产生。	核心考点：需理解指令执行流程（取指、间址、执行、中断）。易错：区分“微操作”是硬件动作，而“指令”是软件逻辑。
微程序/硬布线控制信号产生	CPU根据当前指令和状态，硬件（控制单元）自动生成控制数据通路的所有信号（如打开某个寄存器的输入门）。	对比重点：微程序控制器（通过执行微指令）和硬布线控制器（纯组合逻辑电路）是实现这一功能的两种硬件方案，需掌握区别。