【正文】 儲(chǔ)器訪問方式 B. 程序查詢方式 C. 程序中斷方式 D. I/O 通道方式 二、 判斷題（將判斷結(jié)果填在括弧內(nèi)，正確打√號(hào)，錯(cuò)誤打號(hào)。每小題 3 分，共 15 分） ? 使用多個(gè)校驗(yàn)位的一種檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼方案，不僅可以發(fā)現(xiàn)是否出錯(cuò)，還能發(fā)現(xiàn)是哪一位出錯(cuò)。 ( √ ) ? 的出錯(cuò)，并能確定出錯(cuò)的位置（ ） 3．直接尋址是在指令字中直接給出操作數(shù)本身而不再是操作數(shù)地址。 ( ) 4. 基地址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（√） ? 5．計(jì)算機(jī)中的流水線是把一個(gè)重復(fù)的過程分解為若干個(gè)子過程，每個(gè)子過程與其他子過程并行運(yùn)行。 ( √ ) ? 6．計(jì)算機(jī)中的流水線是把若干個(gè)子過程合成為一個(gè)過程，使每個(gè)子過程實(shí)現(xiàn)串行運(yùn)行。 ( ) ? 7． CPU 訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間是由存儲(chǔ)器的容量決定的，存儲(chǔ)器容量越大，訪問存儲(chǔ)器所需的時(shí)間越長(zhǎng)。 ( ) ? 8．隨著 CPU速度的不斷提升，程序查詢方式很少被采用的原因是 CPU 與外設(shè)串行工作。( √ ) 9．指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性。 (√ ) 10．在 Cache 的地址映射中，全相聯(lián)映射是指主存中的任意一字塊均可映射到 Cache 內(nèi)任意一字塊位置的一種映射方式。 ( √ ) 11． DMA控制器通過中斷向 CPU發(fā) DMA請(qǐng)求信號(hào)。 ( √ ) ? 2 種浮點(diǎn)數(shù)，前者尾數(shù)長(zhǎng)、階碼短，后者尾數(shù)短、階碼長(zhǎng)，其他規(guī)定均相同，則前者可表示的數(shù)的范圍大但精度低。 (X ) 對(duì)尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容與偏移量之和 。 (√ ) ? CPU 系統(tǒng)中，不是所有指令使用相同的執(zhí)行時(shí)間，而是指令需要幾個(gè)周期就為其分配幾個(gè)周期。 (√ ) 映象或全相聯(lián)映象，所以說，它是直接映象租金相聯(lián)映象的 普遍形式。 (√ ) DMA方式高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳送是通過為 DMA專設(shè)的數(shù)據(jù)總錢傳輸?shù)摹? (X ) 17．只有定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算才可能溢出，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不會(huì)產(chǎn)生溢出。 ( ) 18．硬連線控制器中，每條指令不同的執(zhí)行步驟是通過控制信號(hào)形成部件的不同編碼狀態(tài)來區(qū)分的。(） 19．引入虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的，是為了加快外存的存取速度。 ( ) 20．按數(shù)據(jù)傳送方式的不同，計(jì)算機(jī)的外部接口可分為串行接口和并行接口兩大類。 ( √ ) 21. 在程序的執(zhí)行過程中， Cache與主存的地址映像是由操作系統(tǒng)來管理的（ ） 22. 定點(diǎn)小數(shù)表示中，只有補(bǔ)碼能表示 1（ √ ） 23. 兩補(bǔ)碼相加，采用 1 位符號(hào)位，當(dāng)最高位有進(jìn)位時(shí)表示結(jié)果產(chǎn)生溢出（ ） 24. 補(bǔ)碼加減法中，操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，兩數(shù)相加減，符號(hào)位單獨(dú)處理，減法用加法代替（） 25. 微程序控制器中，每一條機(jī)器指令由一 段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行（√ ） 26. 引入虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的，是為了加快外存的存取速度（） 27. 中斷服務(wù)程序的最后一條指令是中斷返回指令（√ ） 三、簡(jiǎn)答題（共 29 分） 1．計(jì)算機(jī)指令中要用到的操作數(shù)一般可以來自哪些部件？（ 8 分） 答： (1)CPU 內(nèi)部的通用寄存器。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出用到的寄存器編號(hào)（寄存器名），通用寄存器的數(shù)量一般為幾個(gè)、十幾個(gè)，故在指令字中須為其分配 5 或更多一點(diǎn)的位數(shù)來表示一個(gè)寄存器。 (2)外圍設(shè)備（接口）中的一個(gè)寄存器。通常用設(shè)備編號(hào)、或設(shè)備人 出端口地址、或設(shè)備映像地址（與內(nèi)存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一編址的一個(gè)設(shè)備地址編號(hào)）來表示。 (3)內(nèi)存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出該存儲(chǔ)單元的地址。 ?舉例說明一個(gè)指令周期往往要包含哪幾個(gè)執(zhí)行步驟 ? (7分 ) 答：指令周期通常是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行4 一條指令所用的時(shí)間。一個(gè)指令周期往往要包含幾個(gè)執(zhí)行步驟，例如可能包括讀取指令、指令譯碼和讀寄存器組、 ALU執(zhí)行運(yùn)算、讀寫內(nèi)存或接口、 數(shù)據(jù)寫回寄存器組這 5個(gè)步囊。 3. 一條指令要由哪兩部分組成？各部分的作用是什么？（ 8分） 答：第一部分是指令的操作 碼，它用于指明本條指令的運(yùn)算和操作功能，計(jì)算機(jī)需要為每條指令分配一個(gè)確定的操作碼。第二部分是指令的操作數(shù)地址，它用于給出被操作的信息（指令或數(shù)據(jù)）的地址，包括參加運(yùn)算的一個(gè)或多個(gè)操作數(shù)所在的地址，運(yùn)算結(jié)果的保存地址，程序的轉(zhuǎn)移地址、被調(diào)用的子程序的人口地址等。 ，把指令分成哪幾種？（ 7 分） 答：按照操作數(shù)的個(gè)數(shù)不同，指令分為下面四種： (1) 無操作數(shù)指令； (2)單操作數(shù)指令； (3)雙操作數(shù)指令 ,(4)多操作數(shù)指令。 、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期？三者有何關(guān)系？ 答：指令周期通 常是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。機(jī)器周期是指所有指令執(zhí)行過程中的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間，通常以存取周期作為機(jī)器時(shí)間，時(shí)鐘周期是機(jī)器主頻的倒數(shù)，也稱為節(jié)拍，它是控制計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間。 來區(qū)分和表示指令不同的執(zhí)行步驟的？它的基本工作原理是什么？ 答：在硬連線控制器中，由節(jié)拍發(fā)生器 ( timing)來區(qū)分指令不同的執(zhí)行步驟的。節(jié)拍發(fā)生器是由幾個(gè)觸發(fā)器電路實(shí)現(xiàn)的典型的時(shí)序邏輯電路，它為指令的每一個(gè)執(zhí)行步驟提供一個(gè)節(jié)拍狀態(tài)信號(hào)，而節(jié)拍狀態(tài)的變換標(biāo)明了一條指令執(zhí)行步驟的次序關(guān)系。 和它的基本功能。（ 8 分） 答：控制器部件是計(jì)算機(jī)的五大功能部件之一，其作用是向整機(jī)中包括控制器部件在內(nèi)的每個(gè)部件提供協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號(hào)。 計(jì)算機(jī)的最本質(zhì)的功能是連續(xù)執(zhí)行指令，而每一條指令往往又要分成幾個(gè)執(zhí)行步驟才得以完成。所以，控制器的基本功能是，依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令和它當(dāng)前所處的執(zhí)行步驟，形成并提供出在這一時(shí)刻整機(jī)各部件要用到的控制信號(hào)，并且決定下一步將進(jìn)入哪個(gè)執(zhí)行步驟。 理。 (7分 ) 答：微程序控制路是用多條微指令 解釋執(zhí)行 每一條指令的功能，硬件組成中的核心線路 是一個(gè)被稱為控制存儲(chǔ)器的部件 (用 ROM芯片實(shí)現(xiàn) ) ，用于保存由微指令 (指令一個(gè)執(zhí)行步驟用到的控制信號(hào)的集合 )組成的徽程序。在程序執(zhí)行過程中，將按照指令及其執(zhí)行步驟，依次 從控制存儲(chǔ)器中讀出一條微指令，用敬指令中的微命令字段控制各執(zhí)行部件的運(yùn)行功能，并用 下地址字段形成下一條微指令的地址，使得微程序可以連續(xù)運(yùn)行。 合？為什么？（ 7 分） 答：微程序控制器通常在性能要求不是特別高的系列計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用，相對(duì)硬連線控制器其運(yùn)行速度較慢， 難以使用在性能要求特別高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 何實(shí)現(xiàn)“容量大”、“速度快”和“成本低”的要求的 ?（ 7分） 答：將存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成的多級(jí)結(jié)構(gòu)。其中高速緩沖存儲(chǔ)器的存取速度與 CPU速度處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)，但其具有價(jià)格高、功耗大、集成度低的特點(diǎn)，所以不適合用作大容量的存儲(chǔ)器；主存儲(chǔ)器的存取速度略低，價(jià)格略高，具有集成度高、功耗低的特點(diǎn)，用來存儲(chǔ)經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)或程序；輔助存儲(chǔ)器是存取速度相對(duì)較慢但存儲(chǔ)容量較大的存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)不太常用的大部分程序 和數(shù)據(jù)。 3級(jí)存儲(chǔ)器組成的？每一級(jí)存儲(chǔ)器使用什么類型的存儲(chǔ)介質(zhì)？（ 7分） 答：多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由高速緩存、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器（或虛擬存儲(chǔ)器）組成的。高速緩沖存儲(chǔ)器使用靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，主存儲(chǔ)器通常使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，而輔助存儲(chǔ)器（或虛擬存儲(chǔ)器）通常則使用快速磁盤設(shè)備上的一片存儲(chǔ)區(qū)。前兩者是半導(dǎo)體電路器件，以數(shù)字邏輯電路方式進(jìn)行讀寫，后者則是在磁性介質(zhì)層中通過電磁轉(zhuǎn)換過程完成信息讀寫。 的特性有那些主要區(qū)別？各自主要應(yīng)用在什么地方？（ 7 分） 答：由于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器集成度高，生產(chǎn)成本低，被廣泛地用于實(shí)現(xiàn)要求更大容量的主存儲(chǔ)器。靜態(tài)存儲(chǔ)器讀寫速度快，生產(chǎn)成本高，通常多用其實(shí)現(xiàn)容量可以較小的高速緩沖存儲(chǔ)器。 儲(chǔ)器系統(tǒng)，是建立在程序的什么原理之上的 ?這一原理 主資體現(xiàn)在哪些方面 ? (8分 ) 答：多級(jí)結(jié)構(gòu)的存俺器系統(tǒng)的運(yùn)行原理是建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的。它主要 體現(xiàn)在如下 3個(gè)方面 :(1)時(shí)間方面，在一小段時(shí)間內(nèi)，最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問 (2)空間方面，這些最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)，往往集中在 一小片存儲(chǔ)區(qū)域中 (3)在指令執(zhí)行服序方面，指令的順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大。 ：存取周期、存取容量 答：存取周期是存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作（讀或?qū)懀┲g的最小間隔時(shí)間。 存取容量是存儲(chǔ)器存放二進(jìn)制代碼的總數(shù)量，通常用存儲(chǔ)器所能記憶的全部字?jǐn)?shù)和字長(zhǎng)的乘積來表5 示。 ？（ 7 分） 答：總線周期，通常指的是通過總線完成一次內(nèi)存讀寫操作或完成一次輸入／輸出設(shè)備的讀寫操作所必需的時(shí)間。依據(jù)具體的操作性質(zhì)，可以把一個(gè)總線周期分為內(nèi)存讀周期，內(nèi)存寫周期， I/O 讀周期， I/O寫周期 4 種類型。 ？（ 7 分） 答：數(shù)據(jù)傳輸總耍在計(jì)算機(jī)的兩個(gè)部件之間進(jìn)行，必須由總線主設(shè)備首先啟動(dòng)這次傳輸過程，即申請(qǐng)總線使用權(quán)并發(fā)出命令控制總線運(yùn)行，而總線從設(shè)備則只能響應(yīng)由主設(shè)備發(fā)出的命令并執(zhí)行讀寫操作。當(dāng)有多個(gè)總線主設(shè)備同時(shí)發(fā)出總線使用權(quán)的請(qǐng)求時(shí)，為了確保在任何時(shí)刻只有一個(gè)總線主設(shè)備使用總線傳輸數(shù)據(jù)，需要決定由其中某個(gè)設(shè)備獲得總線使用權(quán)，這就是進(jìn)行總線仲裁。與中斷請(qǐng)求相似，這些主設(shè)備使用總線的優(yōu)先級(jí)高低是不同的，總線仲裁器一定是把總線使用權(quán)優(yōu)先分配給優(yōu)先級(jí)高的主設(shè)備使用。 通信方式 ? (7分 ) 答：交換數(shù)據(jù)的過程中，通信設(shè)備的雙方都需要對(duì)時(shí)間上的配合關(guān)系進(jìn)行控制，這就是數(shù) 據(jù)傳送控制，或稱為總結(jié)通信控制，通常又稱為同步問題。數(shù)據(jù)傳送時(shí)雙方使用各自的時(shí)鐘信號(hào)的通信方式稱為異步通信方式。異步通信的雙方采用 應(yīng)答方式 (又稱握手方式 )解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的時(shí)間配合關(guān)系，而不是使用同一個(gè)時(shí)鐘 信號(hào)進(jìn)行同步。為此， CPU必須再提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，通知接收設(shè)備接受已發(fā)送過去的數(shù)據(jù)。 接收設(shè)備還將用這一時(shí)鐘信號(hào)作為自己接收數(shù)據(jù)時(shí)的選通信號(hào)。 傳送控制中的同步通信方式？（ 7 分） 答：交換數(shù)據(jù)的過程中，通信設(shè)備的雙方都需要對(duì)時(shí)間上的配合關(guān)系進(jìn)行控制，這就是數(shù)據(jù)傳送控制，或稱為總線通信控制，通常又稱為同步問題。 數(shù)據(jù)在總線上傳送時(shí)雙方使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的通信方式稱為同步通信方式。這個(gè)共用的時(shí)鐘信號(hào)通常由 CPU的總線控制邏輯提供 ，這里稱它為總