計(jì)算機(jī)原理簡(jiǎn)明教程習(xí)題答案(文件)
【正文】 只有20個(gè)寄存器，運(yùn)算速度5000次/秒。 答：共經(jīng)歷了四代。 第三代：硬件，集成電路；軟件水平提高，操作系統(tǒng)普遍使用。 答：分為應(yīng)用層、系統(tǒng)層和硬件層三個(gè)層次。硬件層主要包括硬件設(shè)計(jì)和硬件電路。 超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)經(jīng)歷了幾代？第三代與第五代相同處與不同處是什么？ 經(jīng)歷了五代：第一代單處理器系統(tǒng)、第二代向量處理系統(tǒng)、大規(guī)模并行處理系統(tǒng)、第四代共享內(nèi)存處理系統(tǒng)、第五代集群系統(tǒng)。因?yàn)門TL電路輸入端懸空相當(dāng)于接高電平。(5) 三個(gè)多余態(tài)101 110 111，無(wú)掛起現(xiàn)象，可自啟動(dòng)。56 (圖略)57 (圖略)58答: (圖略)第六章習(xí)題答案61答:依靠雙穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)器工作原理存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。63 答：帶寬的含義為每秒傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。65答：為了減少芯片的管腳數(shù)目。 (圖略) (2) 128k8 地址線17條，數(shù)據(jù)線8條。(2) 該種情況是每個(gè)存儲(chǔ)周期可以在4個(gè)不同體中讀取4次，比單體存儲(chǔ)器的帶寬提高4倍。最直接的措施是提高芯片制造技術(shù)。614答：1MB的地址為20位，1MB的字地址（本題為4B）為18位。617 (1) 2 3 5 2 4 0 7 2 3 6 5 7 54000000000555555555552222222226666333337733377調(diào)入 調(diào)入 調(diào)入 命中 調(diào)入 替換 替換 命中 替換 替換 命中 替換 命中 0 300556673命中 替換(2)上面除替換之外都為失效又發(fā)生塊爭(zhēng)用的時(shí)刻。頁(yè)面太大時(shí)，碎片以頁(yè)面為單位，一個(gè)碎片將太大，存儲(chǔ)器的利用率降低。 10001 00011 01000 不是GCR()碼。627 答：常用接口有兩種，IDE與SCSI。12８=000111 717答：把AHBH、AHBL、ALBH、ALBL定義四個(gè)區(qū)號(hào)為：Ⅳ,Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ。多路選擇器型運(yùn)算器與暫存器型優(yōu)缺點(diǎn)正好相反。定長(zhǎng)操作碼不利于機(jī)器指令擴(kuò)展，為后代產(chǎn)品帶來(lái)設(shè)計(jì)困難，它的優(yōu)點(diǎn)是減少指令譯碼時(shí)間，指令執(zhí)行速度快，另外硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。87答：(1)2000 (2)3000 (3)3000 (4)4000 (5)地址=2000+5000=3000 操作數(shù)：4000 (6)200088答：基址寄存器內(nèi)容與形式地址相加得內(nèi)存地址，是基礎(chǔ)尋址方式。SISC優(yōu)點(diǎn)是指令條數(shù)少，相對(duì)短，便于采用流水線，硬件電路相對(duì)簡(jiǎn)單。控制器由程序計(jì)算數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器、地址譯碼器、微操作產(chǎn)生部件、時(shí)序發(fā)生器等組成。93答：按微操作產(chǎn)生部件設(shè)計(jì)思想不同分為三種控制器：組合邏輯、PLA控制器和微程序控制器。在組成結(jié)構(gòu)方面主要差異是：組成邏輯電、PLA電路和控制存儲(chǔ)器三者的區(qū)別。利用它可以把互斥性微命令編碼在一個(gè)字段中，以減少微指令長(zhǎng)度。程序是用來(lái)完成任務(wù)，微程序用來(lái)產(chǎn)生一組一組全機(jī)控制信號(hào)；機(jī)器指令完成一個(gè)特定運(yùn)算，微指令產(chǎn)生一組控制硬件的信號(hào)。913答：采用二級(jí)時(shí)序系統(tǒng)，分別是時(shí)鐘周期和工作脈沖。915答：見(jiàn)書P172 （3聯(lián)和控制方式）916答：(1)15 ～ 12 11 ～ 9 8 ～ 6 5 ～ 3 2 ～ 10 0 0 00 0 00 0 11 1 01 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0雙操作數(shù)、雙字長(zhǎng)。917 (圖略)918 (表略)：見(jiàn)書P189。早期的軟件在雙核CPU上運(yùn)行不能顯著提高運(yùn)行速度；因?yàn)檐浖痪哂胁⑿行裕纾喝蝿?wù)2必須要等到任務(wù)1完成才能執(zhí)行，隨然任務(wù)1在CPU0上執(zhí)行任務(wù)2在CPU1上執(zhí)行，但是CPU1要等任務(wù)一執(zhí)行后傳回參數(shù)才能開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)2，結(jié)果等于CPU0和CPU1是串行工作，與單CPU效率基本持平。104答：見(jiàn)書P195 【（1）液晶顯示器】105答：256=28=1B 102410241B=1MB：每個(gè)像素點(diǎn)需要256=28=1B 表示灰度級(jí)?？偩€任一時(shí)刻只能有一個(gè)部件發(fā)送數(shù)據(jù)（占據(jù)總線），因此其它部件發(fā)送端要用三態(tài)門隔開(kāi)，否則總線上的內(nèi)容是混亂的。異步優(yōu)點(diǎn)適合各部件工作速度差別大的場(chǎng)合，缺點(diǎn)控制復(fù)雜。響應(yīng)最快的是獨(dú)立請(qǐng)求方式。1016答：（見(jiàn)書P208~209）1017答：統(tǒng)一編碼地址中在編地址時(shí)，事先劃分好哪些地址是主存的，哪些地址是外用設(shè)備的。1021答：識(shí)別代碼是作為數(shù)據(jù)傳給CPU的，因此不能放在地址總線上。1024答：屏 蔽 碼0級(jí) 1級(jí) 2級(jí) 3級(jí) 4級(jí)0級(jí)中斷 1 1 0 0 01級(jí)中斷 0 1 0 0 02級(jí)中斷 1 1 1 1 13級(jí)中斷 1 1 0 1 04級(jí)中斷 1 1 0 1 11025答：（1）10030/50106=3/510=103100%=% (2) 50KB=508Kb/16Kb=25K次/秒 251024100/50106≈5104106100%≈5% (3)2M8/32=2218次/S (210≈103) 1002218/50106=4218106=220106≈106106100%≈100% 注：(2)只是CPU最少查詢時(shí)間，為配合軟盤25K次/S的傳輸，查詢速度應(yīng)大于25K次/S(3)與(2)含義相同。而外設(shè)是5萬(wàn)次/S，顯然不能采用中斷方式。DMA每傳一個(gè)字或字節(jié)不需要執(zhí)行服務(wù)程序，而中斷方式則需要。1032答：見(jiàn)書P220（）一個(gè)DMA控制1~2個(gè)高速外設(shè)，而通道控制所有高速外設(shè)，另外通道是一個(gè)小CPU，有自己的通道指令，而DMA沒(méi)有。Cray1用于向量處理。115答：集群機(jī)就是許多利用高速連接的，具有高速運(yùn)算能力的，具有單一用戶界面的計(jì)算機(jī)的組合。 分布式多計(jì)算機(jī)通常指多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，每個(gè)CPU都帶有自己獨(dú)立的內(nèi)存，相互之間互相訪問(wèn)必須用send和receive通信語(yǔ)句進(jìn)行，不能用LOAD或STORE指令直接訪問(wèn)其他內(nèi)存。116答：見(jiàn)書P235（） 共十項(xiàng)指標(biāo)。COW是工作站集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是一種價(jià)格便宜的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由PC或工作站組成。用于處理向量計(jì)算，采取流水線處理方式，存儲(chǔ)器采用模塊交叉的三端口存儲(chǔ)器。第一：DMA不適合慢速設(shè)備，而中斷適合；第二，中斷具有處理意外的功能，如電源、硬件故障等，而DMA無(wú)此功能；第三，中斷可提供軟服務(wù)，而DMA沒(méi)有，即中斷有一定管理功能，而DMA無(wú)此功能。CPU處理速度跟不上外設(shè)傳輸速度。而1025(2)是大于這個(gè)時(shí)間。1022答：在中斷全過(guò)程中只有執(zhí)行中斷服務(wù)程序由軟件完成，其余都由硬件完成。單獨(dú)編碼法中，靠輸入輸出指令（如IN、OUT指令）和訪存指令（如Mov；Load、Store等）來(lái)區(qū)別是訪問(wèn)外用設(shè)備和內(nèi)存?？煞奖愀淖儍?yōu)先順序的是計(jì)數(shù)器查詢方式。異步通
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