【正文】 算機(jī)硬件和軟件的關(guān)系，則電視機(jī)好比硬件，電視節(jié)目好比軟件。2計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo)包括機(jī)器字長、存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度。系統(tǒng)總線是連接CPU、主存、I/O（通過I/O接口)之間的信息傳送線。一個(gè)總線傳輸周期包括申請分配階段、尋址階段、傳輸階段和結(jié)束階段四個(gè)階段。同步通信的主要特點(diǎn)是通信雙方由統(tǒng)一時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的傳輸，一般用于總線長度較短，總線上各部件存取時(shí)間比較一致的場合；異步通信的特點(diǎn)是通信雙方?jīng)]有公共的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，采用應(yīng)答方式通信，一般用于總線上各部件速度不一致的場合。1ISA總線的最大數(shù)據(jù)寬度是16位，EISA總線的最大數(shù)據(jù)寬度是32位，PCI總線的數(shù)據(jù)寬度為32位，可擴(kuò)充到64位。1在同步通信中，設(shè)備之間沒有應(yīng)答信號(hào)，數(shù)據(jù)傳輸在公共時(shí)鐘信號(hào)的控制下進(jìn)行。此時(shí)需配置相應(yīng)的電路。半導(dǎo)體靜態(tài)RAM依據(jù)觸發(fā)器原理存儲(chǔ)信息，半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)RAM依據(jù)電容存儲(chǔ)電荷原理存儲(chǔ)信息。半導(dǎo)體靜態(tài)RAM進(jìn)行讀/寫操作時(shí)，必須先接受地址信號(hào)，再接受片選和讀/寫信號(hào)。首先要明確字/位擴(kuò)展的概念（見書上P91最后幾段），存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展中只有字?jǐn)U展才會(huì)增加地址線數(shù)量，即增加存儲(chǔ)器所需的地址碼位數(shù)，而位擴(kuò)展只增加數(shù)據(jù)線數(shù)量，地址線數(shù)量不變，即存儲(chǔ)器所需的地址碼位數(shù)不變已知存儲(chǔ)器容量為16K*8位，每塊板的容量為4K*8位，則將板擴(kuò)展為存儲(chǔ)器要用的是字?jǐn)U展，需要4=22塊板，所以2位用于選板；又已知每塊存儲(chǔ)芯片容量為1K*1位，每塊板的容量為4K*8位，則將存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展為板用的是字位擴(kuò)展，其中字?jǐn)U展中，存儲(chǔ)字增加了4/1=4=22倍，所以2位用于選片；又已知每塊存儲(chǔ)芯片容量為1K*1位=210位，所以10位用于存儲(chǔ)芯片的片內(nèi)地址；則該存儲(chǔ)器所需的地址碼總位數(shù)是2+2+10=141 用1K*4位的存儲(chǔ)芯片組成容量為64K*8位的存儲(chǔ)器，共需128片，若將這些芯片分裝在幾塊板上，設(shè)每塊板的容量為16K*8位，則該存儲(chǔ)器所需的地址碼總位數(shù)是16，其中2位用于選板，4位用于選片，10位用于存儲(chǔ)芯片的片內(nèi)地址。1沿磁盤半徑方向單位長度的磁道數(shù)稱為道密度，而單位長度磁道上記錄二進(jìn)制代碼的位數(shù)稱為位密度或線密度，兩者總稱為記錄密度。1主存可以和緩存、輔存和CPU交換信息，輔存可以和主存交換信息，快速緩存可以和主存、CPU交換信息。2使用高速緩沖存儲(chǔ)器是為了解決CPU和主存的速度匹配問題，提高訪存速度，緩存的地址對用戶是透明的，存儲(chǔ)管理主要由硬件實(shí)現(xiàn)。硬盤的容量通常以GB為單位，其中G=230.2主存儲(chǔ)器為1MB即等于1024KB，又可表示為220B。2Cache的命中率是指CPU要訪問的信息已在Cache中的比率，命中率與Cache的塊長和容量有關(guān)。3Cache是一種高速緩沖存儲(chǔ)器，用來解決CPU與主存之間速度不匹配的問題。3反映存儲(chǔ)器性能的三個(gè)指標(biāo)是速度、容量和價(jià)格/位，為了解決這三方面的矛盾，計(jì)算機(jī)采用多級(jí)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。3硬磁盤機(jī)的磁頭可分為固定磁頭和可移動(dòng)磁頭，盤片結(jié)構(gòu)可分為固定盤片和可換盤片。已知每個(gè)體的容量為256*64位，則數(shù)據(jù)線有64根，則數(shù)據(jù)總線的帶寬為64位。4虛擬存儲(chǔ)器通常由主存和輔存兩級(jí)組成。4在Cache主存的地址映像中，全相聯(lián)映像靈活性強(qiáng)，全相聯(lián)映像成本最高。4由容量為16KB的Cache和容量為16MB的主存構(gòu)成的存儲(chǔ)系統(tǒng)的總?cè)萘繛?6MB。四路組相聯(lián)即4塊為一組，Cache共有64塊，則共有64/4=16=24組，所以組地址為4位；主存共有8192塊，Cache共有16組，則主存字塊標(biāo)記字段=8192/16=512=29，即主存字塊標(biāo)記為9位；每塊32個(gè)字，即每塊25個(gè)字，所以字塊內(nèi)地址為5位。第五章 輸入輸出系統(tǒng)（3分）I/O接口電路通常具有選址、傳送命令、傳送數(shù)據(jù)和反映設(shè)備狀態(tài)功能。CPU在指令執(zhí)行周期結(jié)束時(shí)刻采樣中斷請求信號(hào)（在開中斷情況下），而在存儲(chǔ)周期結(jié)束時(shí)刻采樣DMA的總線請求信號(hào)。中斷處理結(jié)束后，為了正確返回主程序運(yùn)行，并且允許接受新的中斷，必須恢復(fù)寄存器內(nèi)容（或現(xiàn)場）和開中斷。1D/A轉(zhuǎn)換是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；而A/D轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。從印字原理來分，又可分為擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)。1微型計(jì)算機(jī)可以配置不同的顯示系統(tǒng)，如CGA、EGA和VGA，它們反映了顯示設(shè)備的顯示分辨率和顏色種類，其中VGA顯示性能最好。其中選擇型特別適合數(shù)據(jù)傳輸率很高的設(shè)備。顯示器所顯示的內(nèi)容有字符、圖形、圖像三大類。2中斷接口電路通過數(shù)據(jù)總線將向量地址送至CPU。1MB=1024*1024*1024*8=8388608位，則像素的位數(shù)為8388608/（800*600）≈，所以每個(gè)像素最多可以有217種顏色，答案給的是216，我估計(jì)他是把1MB按照十進(jìn)制算了，1MB=8000000位，8000000/(800*600)≈，得出的答案是216。其中分辨率越高，顯示的圖像就越清晰。3終端由鍵盤和顯示器組成，具有輸入和輸出功能。3串行點(diǎn)陣陣式打印機(jī)是按字符打印的，噴墨打印機(jī)是按字符打印的，激光打印機(jī)是按頁打印的，行式點(diǎn)陣打印機(jī)是按行打印的。機(jī)器數(shù)為補(bǔ)碼，字長16位（含1位符號(hào)位），用十六進(jìn)制寫出對應(yīng)于整數(shù)定點(diǎn)機(jī)的最大整數(shù)補(bǔ)碼是7FFF，最小負(fù)數(shù)補(bǔ)碼是8000。在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，采用1位符號(hào)位，若寄存器內(nèi)容為10000000，當(dāng)它分別表示為原碼、補(bǔ)碼、反碼及無符號(hào)數(shù)時(shí)，其對應(yīng)的真值分別為0、1212128。1機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=128（十進(jìn)制）時(shí)，其對應(yīng)的二進(jìn)制為,10000000，[x]原=不能表示，[x]反=不能表示，[x]補(bǔ)=10000000，[x]移=00000000。1機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=+100(十進(jìn)制)時(shí)，其對應(yīng)的二進(jìn)制為01100100，[x]原=01100100，[x]反=01100100，[x]補(bǔ)=01100100，[x]移=11100100。1機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=81H(十六進(jìn)制)時(shí)，當(dāng)它分別代表原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼時(shí)，等價(jià)的十進(jìn)制整數(shù)分貝為12126和+1。2一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時(shí)，欲使其值不變，階碼必須增加。最小浮點(diǎn)數(shù)的階符一定為正，尾數(shù)的符號(hào)一定為負(fù)。2設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長為24位，欲表示6*104~6*104之間的十進(jìn)制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1位外，階碼應(yīng)取5位，尾數(shù)應(yīng)取17位。這種格式的浮點(diǎn)數(shù)（補(bǔ)碼形式），當(dāng)階碼小于16時(shí)，按機(jī)器零處理。[1/2]真值=[]原=[]補(bǔ)；已知0x27，則可判斷機(jī)器數(shù)字長為8位，則[64]真值=[11000000]原=[11000000]補(bǔ)。無非就是計(jì)算所能表示的范圍啊，不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)化啊，真值、原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼間的轉(zhuǎn)化啊，浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化啊。5假設(shè)階碼取3位，尾數(shù)取8位（均不包括符號(hào)位在內(nèi)），,111；，補(bǔ)碼是0,111；，反碼是0,111；。5整數(shù)補(bǔ)碼算術(shù)移位時(shí)，符號(hào)位不變，空位補(bǔ)0。6已知寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)為補(bǔ)碼（含2位符號(hào)位），設(shè)其內(nèi)容為00101101，算術(shù)左移一位后得01011010，此時(shí)機(jī)器數(shù)符號(hào)為正；算術(shù)右移一位后得00010110，此時(shí)機(jī)器數(shù)符號(hào)為正。負(fù)數(shù)補(bǔ)碼算術(shù)右移時(shí)，符號(hào)位不變，高位補(bǔ)1。，*2111，轉(zhuǎn)化為機(jī)器數(shù)原碼為0,111；；補(bǔ)碼為0,111；；反碼為0,111；；若階碼用移碼表示，尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，則機(jī)器數(shù)為1,111；5 在浮點(diǎn)表示時(shí)，若用全0表示機(jī)器零（尾數(shù)為0，階碼最?。?，則階碼應(yīng)采用移碼機(jī)器數(shù)形式。4在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)二進(jìn)制代碼表示的數(shù)可被理解為指令、數(shù)據(jù)、字符、地址或邏輯值。任一五位長的十進(jìn)制數(shù)最大為99999，在216和217之間，所以最少需用17位無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)表示。（這里為下溢）。6*104在215到216之間則階碼最大要求取到16，用二進(jìn)制表示為10000，所以階碼除了階符1位外，應(yīng)取5位；尾數(shù)應(yīng)取24115=17位；階碼加上階符為6位階碼，最大可表示到011111，即+31，所以溢出條件是階碼大于+31（這里指的溢出條件是上溢）。2采用浮點(diǎn)表示時(shí)，當(dāng)階碼和尾數(shù)的符號(hào)均為正，其他的數(shù)字全部為1時(shí)，表示的是最大的浮點(diǎn)數(shù)。2對于一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，階碼的大小確定了小數(shù)點(diǎn)的位置，當(dāng)其尾數(shù)左移時(shí)，欲使其值不變，必須使階碼減少。2機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=FFH(十六進(jìn)制)時(shí)，當(dāng)它分別代表原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼時(shí)，等價(jià)的十進(jìn)制整數(shù)分貝為120和+127。1機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=00H(十六進(jìn)制)時(shí)，當(dāng)它分別代表原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼時(shí)，等價(jià)的十進(jìn)制整數(shù)分貝為0、+0或0、0和128。1在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)x=1(十進(jìn)制)時(shí)，其對應(yīng)的二進(jìn)制為00000001，[x]原=10000001，[x]反=11111110，[x]補(bǔ)=11111111，[x]移=01111111。在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，采用1位符號(hào)位，若寄存器內(nèi)容為11111111，當(dāng)它分別表示為原碼、補(bǔ)碼、反碼及無符號(hào)數(shù)時(shí)，其對應(yīng)的真值分別為120和255。 某整數(shù)定點(diǎn)機(jī)，字長8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)機(jī)器數(shù)分別采用原碼、補(bǔ)碼、反碼及無符號(hào)數(shù)時(shí)，其對應(yīng)的真值范圍分別為127~+12128~+12127~+127和0~255（均用十進(jìn)制數(shù)表示）。第六章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法（7分）計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳遞，其主要理由是物理器件性能所致。3單重中斷的中斷服務(wù)程序的執(zhí)行順序?yàn)楸Ｗo(hù)現(xiàn)場、設(shè)備服務(wù)、恢復(fù)現(xiàn)場、開中斷和中斷返回。我也搞不清楚顯示RAM容量和刷新存儲(chǔ)器容量具體有什么不同。3鼠標(biāo)主要有機(jī)械式和光電式，其中光電式需有特別的墊板與鼠標(biāo)配合使用。2字符顯示器接口電路中，顯示RAM存放的是ASCII碼，經(jīng)過字符發(fā)生器可將其轉(zhuǎn)化為光點(diǎn)代碼。2通道是具有特殊功能的處理器，它由I/O指令啟動(dòng)，并以執(zhí)行通道指令完成外圍設(shè)備與主存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。2在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三種方法來分時(shí)使用主存，它們是停止CPU訪問主存、周期挪用和DMA和CPU交替訪問主存。1目前，微機(jī)系統(tǒng)中常見的幾種主要顯示標(biāo)準(zhǔn)有MDA、CGA、EGA和VGA。1鍵盤是實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系的一種較簡便的輸入設(shè)備，每按一個(gè)鍵，其接口電路就將該鍵對應(yīng)的ASCII碼輸入CPU。1按照主機(jī)與外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸方式不同，接口可分為并行數(shù)據(jù)接口和串行數(shù)據(jù)接口兩大類；按照主機(jī)與外設(shè)交換信息的控制方式不同，接口可分為程序型接口和DMA型接口兩大類。一次中斷處理過程大致可分為中斷請求、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)和中斷返回等五個(gè)階段。如果CPU處于開中斷狀態(tài)，一旦接受了中斷請求，CPU就會(huì)自動(dòng)關(guān)中斷，防止再次接受中斷。I/O和CPU之間不論是采用串行傳送還是并行傳送，它們之間的聯(lián)絡(luò)方式（定時(shí)方式）可分為立即響應(yīng)、異步定時(shí)（采用應(yīng)答信號(hào)）、同步定時(shí)（采用同步時(shí)標(biāo)）。50、高位交叉編址的存儲(chǔ)器能夠提高訪存速度的原因是各個(gè)體分別響應(yīng)不同請求源的請求，實(shí)現(xiàn)多提并行，其地址的高位部分用于選擇體號(hào)，低位部分用于選擇存儲(chǔ)體內(nèi)的字。4一個(gè)四路組相聯(lián)的Cache共有64塊，主存共有8192塊，每塊32個(gè)字。4一個(gè)n路組相聯(lián)映像的Cache中，共有M塊數(shù)據(jù)。4計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)通常采用層次結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器的帶寬是指每秒從存儲(chǔ)器中讀出或?qū)懭氲亩M(jìn)制代碼位數(shù)，如果存儲(chǔ)周期為Tm,存儲(chǔ)字長為n位，則存儲(chǔ)器帶寬為n/Tm，常用的單位是bps或Bps。則數(shù)據(jù)總線的帶寬為64位，總線傳送周期的最大值是50ns。3如果Cache的容量為128塊，在直接映像下，主存中第i塊映像到緩存第i mod 128塊。3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常用到的存儲(chǔ)器有：，,。在Cache主存層次的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)管理常用的替換算法是LRU和FIFO，前者命中率高。2將主存地址映射到Cache中定位稱為地址映射，將主存地址變換成Cache地址稱為地址變換，當(dāng)新的主存塊需要調(diào)入Cache中，而它的可用位置又被占用時(shí)，需根據(jù)替換算法解決調(diào)入問題。后一種情況下，CPU不直接訪問第二級(jí)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器由m(m=1,2,4,8……)個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊有自己的地址和數(shù)據(jù)寄存器，若存儲(chǔ)器采用模m編址，存儲(chǔ)器帶寬可增加到原來的m倍。1讀/寫磁頭從一個(gè)磁道移到另一個(gè)磁道所需的平均時(shí)間稱為磁盤存儲(chǔ)器的尋道時(shí)間。1最基本的數(shù)字磁記錄方式有歸零制（RZ）、不歸零制（NRZ）、見“1”就翻的不歸零制（NRZ1）、調(diào)相制（PM）、調(diào)頻制（FM）和改進(jìn)型調(diào)頻制（MFM）。欲組成一個(gè)64K*16位的存儲(chǔ)器，若選用32K*8位的存儲(chǔ)芯片，共需4片；若選用16K*1位的存儲(chǔ)芯片，則需64片；若選用1K*4位的存儲(chǔ)芯片共需256片。RAM的速度指標(biāo)一般用存取周期表示，而磁盤存儲(chǔ)器的速度指標(biāo)一般包括尋找時(shí)間（尋道時(shí)間）、等待時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間三項(xiàng)。為此需增設(shè)一“等待”（WAIT）響應(yīng)信號(hào)線第四章 存儲(chǔ)器（3分）主存、快速緩沖存儲(chǔ)器、通用寄存器、磁盤、磁帶都可用來存儲(chǔ)信息，按存取時(shí)間由快至慢排列，其順序是通用寄存器、快速緩沖存儲(chǔ)器、主存、磁盤、磁帶。1在計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式下，采用每次從上一次計(jì)數(shù)的終止點(diǎn)開始計(jì)數(shù)的方式，可使每個(gè)設(shè)備使用總線的優(yōu)先級(jí)相等。1單向總線只能將信息從總線的一端傳到另一端，不能反向傳輸。總線同步通信影響總線效率的原因是必須按最慢速度的部件來設(shè)計(jì)公共時(shí)鐘?？偩€的通信控制主要解決通信雙方如何獲知傳輸開始和傳輸結(jié)束，以及通信