【正文】 此1K=1024，來自數(shù)據(jù)塊單位縮寫。假設(shè)一條指令最長執(zhí)行時間是25解：先算出磁盤傳送速度，然后和指令執(zhí)行速度進行比較得出結(jié)論。若外設(shè)與CPU之間有足夠大的緩沖區(qū)，則可以用程序中斷方式；180。 106=1180。ms）與中斷處理時間（40mI/O傳送（25錯：此時CPU還有可能執(zhí)行主程序嗎？舉例說明： （輸入）假設(shè)初始CPU空閑，則當I/O將第一個數(shù)據(jù)放在接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中后，向CPU發(fā)第一個中斷請求，CPU立即響應(yīng)；I/O設(shè)備勻速運行， s時響應(yīng)；ms后，第二個中斷請求到來，CPU正在執(zhí)行中斷程序接收第一個數(shù)據(jù)， 40m25s時響應(yīng)；ms后，第三個中斷請求到來，CPU正在執(zhí)行中斷程序接收第二個數(shù)據(jù)，要到80m50s后，第四個中斷請求到來，但此時第三個中斷請求還沒有響應(yīng)，則放在數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的第三個數(shù)據(jù)來不及接收，被第四個數(shù)據(jù)沖掉；m75討論：s，CPU大部分時間處于“踏步等待”狀態(tài)；m 交換一次用時25+40=65180。 24. DMA的工作方式中，CPU暫停方式和周期挪用方式的數(shù)據(jù)傳送流程有何不同？畫圖說明。 180。 問題：停止打印機傳送=停止打印機動作？我有打印機，感覺上打印機工作是連貫的；180。 問題：打印中斷處理程序=打印指令？采用字節(jié)交叉?zhèn)魉头绞?，當兩者同時請求中斷時，先響應(yīng)盤，再響應(yīng)打印機，交叉服務(wù)。討論：180。19. 在程序中斷方式中，磁盤申請中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機。 17. 某系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)進行取樣處理，每抽取一個輸入數(shù)據(jù)，CPU就要中斷處理一次，將取樣的數(shù)據(jù)存至存儲器的緩沖區(qū)中，該中斷處理需P秒。由于一臺計算機系統(tǒng)可帶的中斷源數(shù)量很有限，因此向量地址比內(nèi)存地址短得多，用編碼器類邏輯部件實現(xiàn)很方便。）討論：硬件向量法的實質(zhì)：當響應(yīng)中斷時，為了更快、更可靠的進入對應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行，希望由硬件直接提供中斷服務(wù)程序入口地址。6）準備就緒信號13. 說明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)系。接口174。1）CPU發(fā)I/O地址2）輸出： CPU通過輸出指令（OUT）將數(shù)據(jù)放入接口DBR中； 設(shè)備開始工作；174。選中，發(fā)SEL信號174。4）外設(shè)工作完成，完成信號CPU；174。 D置0，B置1 174。接口174。12. 結(jié)合程序查詢方式的接口電路，說明其工作過程。注：題意中給出的是字符傳送速率，即：字符/秒。6. 字符顯示器的接口電路中配有緩沖存儲器和只讀存儲器，各有何作用？解：顯示緩沖存儲器的作用是支持屏幕掃描時的反復(fù)刷新；只讀存儲器作為字符發(fā)生器使用，他起著將字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換為字形點陣信息的作用。180。 適用場合分別為：直接控制適用于結(jié)構(gòu)極簡單、速度極慢的I/O設(shè)備，CPU直接控制外設(shè)處于某種狀態(tài)而無須聯(lián)絡(luò)信號。 I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式將I/O地址看成是存儲地址的一部分，占用主存空間；問題：確切地講， I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址的空間為總線空間，I/O所占用的是內(nèi)存的擴展空間。第 五 章 1. I/O有哪些編址方式？各有何特點？解：常用的I/O編址方式有兩種： I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址和I/O獨立編址；特點： I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式的I/O地址采用與主存單元地址完全一樣的格式，I/O設(shè)備和主存占用同一個地址空間，CPU可像訪問主存一樣訪問I/O設(shè)備，不需要安排專門的I/O指令。26. 磁盤組有六片磁盤，每片有兩個記錄面，存儲區(qū)域內(nèi)徑22厘米，外徑33厘米，道密度為40道/厘米，內(nèi)層密度為400位/厘米，轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分，問：（1）共有多少存儲面可用？（2）共有多少柱面？（3）盤組總存儲容量是多少？（4）數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解：（1）若去掉兩個保護面，則共有：6 2 2 = 10個存儲面可用；（2）有效存儲區(qū)域=（3322）/ 2 = 柱面數(shù) = 40道/cm = 220道=p （3）內(nèi)層道周長=22 道容量=400位/cm= 3454B面容量=3454B 220道= 759，880B盤組總?cè)萘?= 759，880B 10面= 7，598，800B（4）轉(zhuǎn)速 = 2400轉(zhuǎn) / 60秒= 40轉(zhuǎn)/秒數(shù)據(jù)傳輸率 = 3454B 40轉(zhuǎn)/秒= 138，160 B/S 注意：1）計算盤組容量時一般應(yīng)去掉上、下保護面；的精度選取不同將引起答案不同，一般取兩位小數(shù)；p2）盤組總磁道數(shù)（=一個盤面上的磁道數(shù)）185。25. 畫出調(diào)相制記錄01100010的驅(qū)動電流、記錄磁通、感應(yīng)電勢、同步脈沖及讀出代碼等幾種波形。解：24. 以寫入1001 0110為例，比較調(diào)頻制和改進調(diào)頻制的寫電流波形圖。787187。則在800個讀操作中：訪Cache次數(shù)=（10013）+700=787次187。當主存讀0號字單元時，將主存0號字塊（0~7）調(diào)入Cache（0組x號塊），主存讀8號字單元時，將1號塊（8~15）調(diào)入Cache（1組x號塊）…… 主存讀96號單元時，將12號塊（96~103）調(diào)入Cache（12組x號塊）。因為Cache在CPU芯片內(nèi)，CPU訪問Cache時不必占用外部總線；2）Cache不占用外部總線就意味著外部總線可更多地支持I/O設(shè)備與主存的信息傳輸，增強了系統(tǒng)的整體效率；3）可提高存取速度。17. 某機字長16位，常規(guī)的存儲空間為64K字，若想不改用其他高速的存儲芯片，而使訪存速度提高到8倍，可采取什么措施？畫圖說明?？赡艿那闆r有：1）該片的CS端與WE端錯連或短路；2）該片的CS端與CPU的MREQ端錯連或短路；3）該片的CS端與地線錯連或短路；在此，假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。因此PD端的合理接法是與片選端CS并聯(lián)。另外如把片選譯碼輸出“或”起來使用也是不合理的。當需要RAM、ROM等多種芯片混用時，應(yīng)盡量選容量等外特性較為一致的芯片，以便于簡化連線。要求：（1）最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，4096~16383地址范圍為用戶程序區(qū)；（2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量；（3）詳細畫出片選邏輯。 8板通過3：8譯碼器組成256K180。地址格式分配如下：討論：不對板譯碼、片譯碼分配具體地址位；180。片字數(shù)、片位數(shù)均按2的冪變化。180。 組譯碼無頁選輸入；180。180。解：設(shè)采用SRAM芯片，總片數(shù) = 64K8位 / 10244位= 642 = 128片題意分析：本題設(shè)計的存儲器結(jié)構(gòu)上分為總體、頁面、組三級，因此畫圖時也應(yīng)分三級畫。這種方法通過行、列譯碼信號的重合來選址，也稱矩陣譯碼。分散刷新是在讀寫周期之后插入一個刷新周期，而不是在讀寫周期內(nèi)插入一個刷新周期，但此時讀寫周期和刷新周期合起來構(gòu)成CPU訪存周期。?芯片內(nèi)部I/O操作不一樣。?操作的時間不一樣。都是利用DRAM存儲元破壞性讀操作時的重寫過程實現(xiàn)；?操作性質(zhì)一樣。9. 什么叫刷新？為什么要刷新？說明刷新有幾種方法。不能混淆；畫存儲空間分配圖時要畫出上限。解：存儲容量是64KB時，按字節(jié)編址的尋址范圍就是64KB，則：按字尋址范圍 = 64K8 / 32=16K字按字節(jié)編址時的主存地址分配圖如下：討論：一個存儲器不可能有兩套地址，注意字長32位，不是16位 ，不能按2字節(jié)編址；本題與IBM370、PDP11機無關(guān)；按字尋址時，地址仍為16位；180。解：存取周期和存取時間的主要區(qū)別是：存取時間僅為完成一次操作的時間，而存取周期不僅包含操作時間，還包含操作后線路的恢復(fù)時間。主存與CACHE之間的信息調(diào)度功能全部由硬件自動完成。）幾種錯誤的設(shè)計：（1）幾種錯誤的設(shè)計：（1）幾種錯誤的設(shè)計：（2）幾種錯誤的設(shè)計：（2）幾種錯誤的設(shè)計：第 四 章 3. 存儲器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在什么地方？為什么要分這些層次？計算機如何管理這些層次？答：存儲器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在Cache—主存和主存—輔存這兩個存儲層次上。解： （1）采用三態(tài)輸出的D型寄存器74LS374做A、B、C、D四個寄存器，其輸出可直接掛總線。10. 為什么要設(shè)置總線標準？你知道目前流行的總線標準有哪些？什么叫plug and play？哪些總線有這一特點？解：總線標準的設(shè)置主要解決不同廠家各類模塊化產(chǎn)品的兼容問題；目前流行的總線標準有：ISA、EISA、PCI等；plug and play——即插即用，EISA、PCI等具有此功能。6. 試比較同步通信和異步通信。 總線上的部件應(yīng)具備機械特性、電器特性、功能特性、時間特性；這是不言而喻的?？偩€傳輸?shù)奶攸c是：某一時刻只能有一路信息在總線上傳輸，即分時使用。CPU——Central Processing Unit，中央處理機（器），見7題；PC——Program Counter，程序計數(shù)器，存放當前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動計數(shù)形成下一條指令地址的計數(shù)器；IR——Instruction Register，指令寄存器，存放當前正在執(zhí)行的指令的寄存器； CU——Control Unit，控制單元（部件），控制器中產(chǎn)生微操作命令序列的部件，為控制器的核心部件；ALU——Arithmetic Logic Unit，算術(shù)邏輯運算單元，運算器中完成算術(shù)邏輯運算的邏輯部件；ACC——Accumulator，累加器，運算器中運算前存放操作數(shù)、運算后存放運算結(jié)果的寄存器；MQ——MultiplierQuotient Register，乘商寄存器，乘法運算時存放乘數(shù)、除法時存放商的寄存器。解：P10主機——是計算機硬件的主體部分，由CPU+MM（主存或內(nèi)存）組成；CPU——中央處理器（機），是計算機硬件的核心部件，由運算器+控制器組成；（早期的運、控不在同一芯片上）主存——計算機中存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)的存儲器，為計算機的主要工作存儲器，可隨機存??；由存儲體、各種邏輯部件及控制電路組成。計算機軟件——計算機運行所需的程序及相關(guān)資料。計算機硬件——計算機的物理實體。7. 解釋下列概念：主機、CPU、主存、存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲元、存儲字、存儲字長、存儲容量、機器字長、指令字長。 8. 解釋下列英文縮寫的中文含義：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面的回答應(yīng)分英文全稱、中文名、中文解釋三部分。問題討論： 由控制器分析是指令還是數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)進控制器？ 指令由指令寄存器存??；指令寄存器有控制功能？ 指令和數(shù)據(jù)的格式不一樣；指令由操作碼和地址碼組成）兩者的二進制代碼形式不一樣？ 指令順序存放，而數(shù)據(jù)不是；數(shù)據(jù)為什么不能順序存放？ MAR放地址，MDR放數(shù)據(jù)；取指時MDR中也是數(shù)據(jù)？ 存取數(shù)據(jù)和存取指令的操作在機器中完全一樣；無法區(qū)分？ 指令和數(shù)據(jù)的地址不一樣；某一存儲單元只能放數(shù)據(jù)（或指令）? 指令放在ROM中，數(shù)據(jù)放在RAM中；用戶程序放在哪？第 三 章 1. 什么是總線？總線傳輸有何特點？為了減輕總線負載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點？解：總線是多個部件共享的傳輸部件。上述措施都無法從根上（工程上）解決問題，且增加了許多不必要（或不可能）的限制。解：總線的主設(shè)備（主模塊）——指一次總線傳輸期間，擁有總線控制權(quán)的設(shè)備（模塊）；總線的從設(shè)備（從模塊）——指一次總線傳輸期間，配合主設(shè)備完成傳輸?shù)脑O(shè)備（模塊），它只能被動接受主設(shè)備發(fā)來的命令；總線的傳輸周期——總線完成一次完整而可靠的傳輸所需時間；總線的通信控制——指總線傳送過程中雙方的時間配合方式。8. 為什么說半同步通信同時保留了同步通信和異步通信的特點？解：半同步通信既能像同步通信那樣由統(tǒng)一時鐘控制，又能像異步通信那樣允許傳輸時間不一致，因此工作效率介于兩者之間。 邏輯圖如下：（n位）幾種錯誤的設(shè)計：幾種錯誤的設(shè)計：12. 設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有A、B、C、D四個寄存器，要求選用合適的74系列芯片，完成下列邏輯設(shè)計：（1） 設(shè)計一個電路，在同一時間實現(xiàn)D→A、D→B和D→C寄存器間的傳送；（2） 設(shè)計一個電路，實現(xiàn)下列操作：T0時刻完成D→總線；T1時刻完成總線→A；T2時刻完成A→總線；T3時刻完成總線→B。節(jié)拍、脈沖配合關(guān)系如下：節(jié)拍、脈沖分配邏輯如下：節(jié)拍、脈沖時序圖如下：以8位總線為例，電路設(shè)計如下：（圖中，A、B、C、D四個寄存器與數(shù)據(jù)總線的連接方法同上。綜合上述兩個存儲層次的作用，從整個存儲系統(tǒng)來看，就達到了速度快、容量大、位價低的優(yōu)化效果。4. 說明存取周期和存取時間的區(qū)別。（注：本題的兆單位來自時間=106）6. 某機字長為32位，其存儲容量是64KB，按字編址它的尋址范圍是多少？若主存以字節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。按字編址的地址范圍為0~16K1，空間為16K字；按字節(jié)編址的地址范圍為0~64K1，空間為64KB。（不是2的冪的關(guān)系。討論：刷新與再生的比較：共同點：?動作機制一樣。再生主要解決DRAM存儲元破壞性讀出時的信息重寫問題；刷新主要解決長時間不訪存時的信息衰減問題。再生以存儲單元為單位，每次僅重寫剛被讀出的一個字的所有位；刷新以行為單位，每次重寫整個存儲器所有芯片內(nèi)部存儲矩陣的同一行。CPU訪存周期與存取周期的區(qū)別：CPU訪存周期是從CPU一邊看到的存儲器工作周期，他不一定是真正的存儲器工作周期；存取周期是存儲器速度指標之一，它反映了存儲器真正的工作周期時間。線選法：地址譯碼信號只選中同一個字的所有位，結(jié)構(gòu)簡單，費器材；重合法：地址分行、列兩部分譯碼，行、列譯碼線的交叉點即為所選單元。要求將64K分成4個頁面，每個頁面分16組，指出共需多少片存儲芯片。不合題意；芯片太多難畫；無頁譯碼，6：64譯碼選組。 （應(yīng)利用譯碼器使能端