【正文】 計(jì)時(shí)I/O指令的安排，因此描述其特點(diǎn)時(shí)一定要說明此種I/O編址方式對(duì)應(yīng)的I/O指令設(shè)置情況。 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(dú)立編址； 最低位密度 = 12 288B / 340= 11B/mm = 92位 / mm （向下取整） 解： = 759，880B 道容量=400位/cm 柱面數(shù) = 40道/cm = 220道=p （2）有效存儲(chǔ)區(qū)域 （3）盤組總存儲(chǔ)容量是多少？ 由圖可知，當(dāng)MFM制記錄密度提高一倍時(shí)，其寫電流頻率與FM制的寫電流頻率相當(dāng)； 比較： 187。 共需調(diào)100/8 13次，就把主存中的100個(gè)數(shù)調(diào)入Cache。 8 補(bǔ)充討論：因?yàn)镃ache與CPU之間的數(shù)據(jù)通路大大縮短,故存取速度得以提高；存儲(chǔ)系統(tǒng)中Cache—主存層次采用了程序訪問的局部性原理。 17. 某機(jī)字長(zhǎng)16位，常規(guī)的存儲(chǔ)空間為64K字，若想不改用其他高速的存儲(chǔ)芯片，而使訪存速度提高到8倍，可采取什么措施？畫圖說明。 在此，假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。 解： EPROM的PD端接地；（PD為功率下降控制端，當(dāng)輸入為高時(shí)，進(jìn)入功率下降狀態(tài)。 2）應(yīng)盡可能的避免使用二級(jí)譯碼，以使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練。 1）選片：當(dāng)采用字?jǐn)U展和位擴(kuò)展所用芯片一樣多時(shí)，選位擴(kuò)展。 解： 8板通過3：8譯碼器組成256K180。 （5）CPU通過最高3位地址譯碼選板，次高3位地址譯碼選片。 （2）模塊板總數(shù) = 256K8 / 32K8 （3）每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片RAM芯片？ 片字?jǐn)?shù)、片位數(shù)均按2的冪變化。 a = 16，b = 8，總和 = 16+8 = 24； = 512K位 = 219位； 解：存儲(chǔ)基元總數(shù) = 64K8位 地址線、數(shù)據(jù)線不標(biāo)信號(hào)名及信號(hào)序號(hào)。 （應(yīng)利用譯碼器使能端輸入高一級(jí)的譯碼選通信號(hào)） 不設(shè)組選，頁選同時(shí)選8組（16組），并行存?。?80。不合題意；芯片太多難畫；無頁譯碼，6：64譯碼選組。 頁面邏輯框圖：（字?jǐn)U展） 題意分析：本題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)上分為總體、頁面、組三級(jí)，因此畫圖時(shí)也應(yīng)分三級(jí)畫。 ?動(dòng)作單位不一樣。 ?解決的問題不一樣。 分散式：在每個(gè)讀/寫周期之后插入一個(gè)刷新周期，無CPU訪存死時(shí)間； 數(shù)據(jù)線根數(shù)與字長(zhǎng)位數(shù)相等，在此為32根。 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。 本題與IBM370、PDP11機(jī)無關(guān)； 6. 某機(jī)字長(zhǎng)為32位，其存儲(chǔ)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。 解：存取周期和存取時(shí)間的主要區(qū)別是：存取時(shí)間僅為完成一次操作的時(shí)間，而存取周期不僅包含操作時(shí)間，還包含操作后線路的恢復(fù)時(shí)間。 主存與CACHE之間的信息調(diào)度功能全部由硬件自動(dòng)完成。 幾種錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)：（2）） 現(xiàn)以8位總線為例，設(shè)計(jì)此電路，如下圖示： 8. 為什么說半同步通信同時(shí)保留了同步通信和異步通信的特點(diǎn)？ 解： 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(dòng)接受主設(shè)備發(fā)來的命令； 特點(diǎn)：鏈?zhǔn)讲樵兎绞竭B線簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充，對(duì)電路故障最敏感；計(jì)數(shù)器查詢方式優(yōu)先級(jí)設(shè)置較靈活，對(duì)故障不敏感，連線及控制過程較復(fù)雜；獨(dú)立請(qǐng)求方式判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高。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。 總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)刻只能有一路信息在總線上傳輸，即分時(shí)使用。 I/O——Input/Output equipment，輸入/輸出設(shè)備，為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的總稱，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外界信息的轉(zhuǎn)換與傳送； X——此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數(shù)寄存器，即運(yùn)算器中工作寄存器之一，用來存放操作數(shù)； ALU——Arithmetic Logic Unit，算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，運(yùn)算器中完成算術(shù)邏輯運(yùn)算的邏輯部件； 機(jī)器字長(zhǎng)——CPU能同時(shí)處理的數(shù)據(jù)位數(shù)； 存儲(chǔ)元件——存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的物理元件，是存儲(chǔ)器中最小的存儲(chǔ)單位，又叫存儲(chǔ)基元或存儲(chǔ)元，不能單獨(dú)存??； 解：P3 計(jì)算機(jī)軟件——計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的程序及相關(guān)資料。 ? 由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成； ? 以運(yùn)算器為中心（原始馮氏機(jī)）。 CPU——中央處理器（機(jī)），是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，由運(yùn)算器+控制器組成；（早期的運(yùn)、控不在同一芯片上） 這兩個(gè)概念應(yīng)從結(jié)構(gòu)角度解釋較確切。 PC——Program Counter，程序計(jì)數(shù)器，存放當(dāng)前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動(dòng)計(jì)數(shù)形成下一條指令地址的計(jì)數(shù)器； 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(jìn)制代碼形式不一樣？ 指令和數(shù)據(jù)的地址不一樣；某一存儲(chǔ)單元只能放數(shù)據(jù)（或指令）? 總線上的部件應(yīng)具備機(jī)械特性、電器特性、功能特性、時(shí)間特性；這是不言而喻的。5. 解釋下列概念：總線的主設(shè)備（或主模塊）、總線的從設(shè)備（或從模塊）、總線的傳輸周期和總線的通信控制。 總線標(biāo)準(zhǔn)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； 解：此題實(shí)際上是要求設(shè)計(jì)一個(gè)雙向總線收發(fā)器，設(shè)計(jì)要素為三態(tài)、雙向、使能等控制功能的實(shí)現(xiàn)，可參考74LS245等總線收發(fā)器芯片內(nèi)部電路。 而主存—輔存層次的調(diào)度目前廣泛采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即將主存與輔存的一部份通過軟硬結(jié)合的技術(shù)組成虛擬存儲(chǔ)器，程序員可使用這個(gè)比主存實(shí)際空間（物理地址空間）大得多的虛擬地址空間（邏輯地址空間）編程，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，再由軟、硬件自動(dòng)配合完成虛擬地址空間與主存實(shí)際物理空間的轉(zhuǎn)換。即： 按字尋址時(shí)，地址仍為16位；180。不能混淆； 解：地址線和數(shù)據(jù)線的總和 = 14 + 32 = 46根；（不是2的冪的關(guān)系。 刷新原因——因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時(shí)補(bǔ)充，因此安排了定期刷新操作； ?動(dòng)作機(jī)制一樣。再生主要解決DRAM存儲(chǔ)元破壞性讀出時(shí)的信息重寫問題；刷新主要解決長(zhǎng)時(shí)間不訪存時(shí)的信息衰減問題。再生以存儲(chǔ)單元為單位，每次僅重寫剛被讀出的一個(gè)字的所有位；刷新以行為單位，每次重寫整個(gè)存儲(chǔ)器所有芯片內(nèi)部存儲(chǔ)矩陣的同一行。 CPU訪存周期與存取周期的區(qū)別： 11. 畫出用10244位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)容量為64K8位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。 首先應(yīng)確定各級(jí)的容量： 180。180。 地址格式分配如下：討論： 不對(duì)板譯碼、片譯碼分配具體地址位；180。 （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)； 但要注意在需要二級(jí)譯碼時(shí)如果不使用，會(huì)使選片產(chǎn)生二義性。因此PD端的合理接法是與片選端CS并聯(lián)。 （2）寫出每片RAM的地址范圍； （1）CPU與存儲(chǔ)器芯片連接邏輯圖：20. Cache做在CPU芯片內(nèi)有什么好處？將指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分開又有什么好處？ 除讀第1遍時(shí)CPU需訪問主存13次外，以后重復(fù)讀時(shí)不需再訪問主存。 （+13）T187。 則：800T/ 解： 解：注意： （1）磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量； （1）存儲(chǔ)容量 = 275道12 288B/道4面 = 13 516 800B （3）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率 =12 288B 50轉(zhuǎn)/秒=614 400B/S 180。 討論：注意I/O交換方式、I/O傳送分類方式與I/O聯(lián)絡(luò)方式的區(qū)別： I/O聯(lián)絡(luò)方式主要解決傳送時(shí)CPU與I/O之間如何取得通信聯(lián)系以建立起操作上的同步配合關(guān)系。字符信息的格式為一位起始位、七位數(shù)據(jù)位、一位校驗(yàn)位和一位停止位。要求的是數(shù)據(jù)傳送速率，串行傳送時(shí)一般用波特率表示。 12. 結(jié)合程序查詢方式的接口電路，說明其工作過程。 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。接口174。6）準(zhǔn)備就緒信號(hào) ）討論： 當(dāng)打印機(jī)正在進(jìn)行打印時(shí)，磁盤申請(qǐng)中斷請(qǐng)求。 問題：這是程序中斷方式嗎？ 由于打印機(jī)速度比CPU慢得多，CPU將數(shù)據(jù)發(fā)送給打印機(jī)后，就去為磁盤服務(wù)，而這時(shí)打印機(jī)可自己慢慢打印。 討論： 不一樣。 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。 DMAC D周期竊取方式的DMA工作流程如下：現(xiàn)行程序 s，CPU大部分時(shí)間處于“踏步等待”狀態(tài)；m 交換一次用時(shí)25+40=65180。 106=1180。 解：先算出磁盤傳送速度，然后和指令執(zhí)行速度進(jìn)行比較得出結(jié)論。 s；m錯(cuò)1：題意為CPU執(zhí)行指令25指令周期；185。 （4）主動(dòng)性； （4）程序查詢方式時(shí)，CPU主動(dòng)查詢I/O設(shè)備狀態(tài)； 問題2：主動(dòng)性應(yīng)以CPU的操作方式看，而不是以I/O的操作方式看。 顯存中存放的是ASCII碼而不是像素點(diǎn)； 2）ROM容量為多大？ 解：1）掃描計(jì)數(shù)器 = 7位 1）打印緩存容量至少有多大？ 解： 同樣緩存地址計(jì)數(shù)器模=132，8位。1/2； 5. 已知[x]補(bǔ)，求[x]原和x。 解：[x]補(bǔ)與[x]原、x的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 當(dāng)x為小數(shù)時(shí)，若x 若x 0，則當(dāng)x= 1/2時(shí)， 0，則 若x179。 因此， 當(dāng)x0、y0時(shí)，若[x]補(bǔ)[y]補(bǔ)，必有xy。 0的原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼，得出什么結(jié)論？ （1）階碼和尾數(shù)均為原碼； 1 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制： =25180。（ 11）2 13. 浮點(diǎn)數(shù)格式同上題，當(dāng)階碼基值分別取2和16時(shí)， 非零最小規(guī)格化正數(shù)浮點(diǎn)格式為： 其真值為：N+min=1616161=1617 若要表示177。 該浮點(diǎn)數(shù)格式如下： 5 179。 15. 什么是機(jī)器零？若要求全0表示機(jī)器零，浮點(diǎn)數(shù)的階碼和尾數(shù)應(yīng)采取什么機(jī)器數(shù)形式？ （4）補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)； 解：各種表示方法數(shù)據(jù)范圍如下：（1）無符號(hào)整數(shù)：0 ~ 216 1， 即：32767 ~ 32767； 180。 最小負(fù)數(shù)=0，11 111； 000 000 算術(shù)右移一位： [x1]原= 1101；正確 [x2]原= 0100；正確 [x3]原= 1100(1)；丟1，產(chǎn)生誤差 [y1]補(bǔ)= 1010；正確 [y2]補(bǔ)= 0100；正確 [y3]補(bǔ)= 1100(1)；丟1，產(chǎn)生誤差 左移時(shí)可能產(chǎn)生溢出錯(cuò)誤，右移時(shí)可能丟失精度。 [A]補(bǔ)= 0010 （4）A=87， 算術(shù)右移一位： [z1]反= 0111；正確 [z2]反= 0100(0)；丟0，產(chǎn)生誤差 [z3]反= 1100；正確 解：算術(shù)左移一位： [x1]原= 0100；正確 [x2]原= 0000；溢出（丟1）出錯(cuò) [x3]原=1. 011 0010；正確 [y1]補(bǔ)=0. 010 1000；溢出（丟1）出錯(cuò) [y2]補(bǔ)= 0000；正確 [y3]補(bǔ)= 0010；溢出（丟0）出錯(cuò) [z1]反=1. 101 1111；溢出（丟0）出錯(cuò) [z2]反=1. 101 0001；正確 [z3]反= 0011；溢出（丟0）出錯(cuò) 4）原碼正、負(fù)域?qū)ΨQ，補(bǔ)碼正、負(fù)域不對(duì)稱，浮點(diǎn)數(shù)階、尾也如此。 1）應(yīng)寫出可表示范圍的上、下限精確值（用或）。 其對(duì)應(yīng)的負(fù)數(shù)真值范圍為： （129）~232 180。 29 9最大負(fù)數(shù)=1，11 111； 000 001 最小負(fù)數(shù)=0，11 111； 111 111 （6）據(jù)題意畫出該浮點(diǎn)數(shù)格式： 1 即：0 ~ ； （2）原碼定點(diǎn)小數(shù)： （5）原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)； （1）無符號(hào)數(shù)； 解：機(jī)器零指機(jī)器數(shù)所表示的零的形式，它與真值零的區(qū)別是：機(jī)器零在數(shù)軸上表示為“0”點(diǎn)及其附近的一段區(qū)域，即在計(jì)算機(jī)中小到機(jī)器數(shù)的精度達(dá)不到的數(shù)均視為“機(jī)器零”，而真零對(duì)應(yīng)數(shù)軸上的一點(diǎn)（0點(diǎn)）。 1 14. 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)為32位，欲表示177。 其真值為：N+min=21621=217 解：（1）階碼基值不論取何值，在浮點(diǎn)數(shù)中均為隱含表示，即：2和16不出現(xiàn)在浮點(diǎn)格式中，僅為人為的約定。 （1）說明2和16在浮點(diǎn)數(shù)中如何表示。 1 =（1 010 ）2 x3==（）2 x1=51/128=（ 001 （ 011）2 （2）階碼和尾數(shù)均為補(bǔ)碼； 解：0的機(jī)器數(shù)形式如下：解：機(jī)器數(shù)與對(duì)應(yīng)的真值形式如下：續(xù)表1：續(xù)表2：續(xù)表3： 3）完整的答案應(yīng)分四種情況分析，但也可通過充分分析一種不成立的情況獲得正確答案。 6. 0，則179。 1100； [x2]補(bǔ)=1. （3）若要1/4 1/16，只要a1=0，a2可任