【正文】 、I/O、MIPS、CPI、FLOPS ACC——Accumulator，累加器，運(yùn)算器中運(yùn)算前存放操作數(shù)、運(yùn)算后存放運(yùn)算結(jié)果的寄存器； MIPS——Million Instruction Per Second，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，為計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度指標(biāo)的一種計(jì)量單位；10. 指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中,計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？ 同步通信——由統(tǒng)一時(shí)鐘控制的通信，控制方式簡單，靈活性差，當(dāng)系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時(shí)，總線工作效率明顯下降。 解： 幾種錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)：（1） 主存—輔存層次在存儲系統(tǒng)中主要起擴(kuò)容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲器其容量和位價(jià)接近于輔存，而速度接近于主存。 畫存儲空間分配圖時(shí)要畫出上限。 異步式：是集中式和分散式的折衷。 線選法：地址譯碼信號只選中同一個(gè)字的所有位，結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)器材； 存儲器邏輯框圖：（字?jǐn)U展）討論： 頁選地址取A1A10，頁內(nèi)片選取A15~A12；180。 組譯碼無頁選輸入；180。 13. 某8位微型機(jī)地址碼為18位，若使用4K4位的RAM芯片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲器，試問： （1）地址空間分配圖： 理由：字?jǐn)U展需設(shè)計(jì)片選譯碼，較麻煩，而位擴(kuò)展只需將數(shù)據(jù)線按位引出即可。）180。 將指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分開有如下好處： T/6+13T180。 1）FM和MFM寫電流在位周期中心處的變化規(guī)則相同； 1）畫波形圖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格對準(zhǔn)各種信號的時(shí)間關(guān)系。 （4）數(shù)據(jù)傳輸率是多少？ （3）內(nèi)層道周長=22 特點(diǎn)： 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(gè)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。 問題：無論哪種編址方式，I/O地址都是由相應(yīng)的指令提供的，而地址本身并沒有特殊的標(biāo)識。 開命令接收門；174。 向量地址是硬件電路（向量編碼器）產(chǎn)生的中斷源的內(nèi)存地址編號，中斷入口地址是中斷服務(wù)程序首址。 試問是否要將打印機(jī)輸出停下來，等磁盤操作結(jié)束后，打印機(jī)輸出才能繼續(xù)進(jìn)行？為什么？ 問題：人的感覺速度=計(jì)算機(jī)工作速度？ 180。 C 則：該外設(shè)不能用程序中斷方式與主機(jī)交換信息，因?yàn)槠渲袛嗵幚沓绦虻膱?zhí)行速度比該外設(shè)的交換速度慢。40180。 16184。 討論： 解：比較如下： DMA控制器硬件結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，因此成本最高； 程序查詢方式：以緩沖器容量（塊、二進(jìn)制數(shù)字）為單位傳送；180。 實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件是：在現(xiàn)行中斷服務(wù)期間，中斷允許觸發(fā)器為1，即開中斷。 5）設(shè)置哪些計(jì)數(shù)器以控制顯存訪問與屏幕掃描之間的同步？它們的模各是多少？ 4）顯存每個(gè)地址對應(yīng)一個(gè)字符顯示位置，顯示位置自左至右，從上到下，分別對應(yīng)緩存地址由低到高。 字計(jì)數(shù)器模 = 72 + 18 = 90 計(jì)算計(jì)數(shù)器的模及點(diǎn)頻時(shí)應(yīng)考慮回掃時(shí)間。 3. 設(shè)x為整數(shù)，[x]補(bǔ)=1，x1x2x3x4x5，若要求 x 16，試問 x1~x5 應(yīng)取何值？ [x1]補(bǔ)=1. 7. 設(shè)x為真值，x*為絕對值，說明[x*]補(bǔ)=[x]補(bǔ)能否成立。 2）補(bǔ)碼的符號位和數(shù)值位為一體，不可分開分析。 （3）r=2時(shí)，最大正數(shù)的浮點(diǎn)格式為： 6萬間的十進(jìn)制數(shù)，由于32768（215） 6萬 65536（216），則：階碼除階符外還應(yīng)取5位（向上取2的冪）。 即：32767 ~ 32768； （5）原碼定點(diǎn)整數(shù)： 正數(shù)表示范圍為： （7）當(dāng)機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼規(guī)格化形式時(shí)，若不考慮隱藏位，則 最大正數(shù)=0，11 111； 111 111 最小正數(shù)=1，00 000； 000 21 最大負(fù)數(shù)=1，00 000； 111 111180。 注意： [x1]原= 1010； [z3]反= 1001。 解：邏輯移位和算術(shù)移位的區(qū)別： 求A+B； （1）A=9/64， B=13/32， 求A+B； [z1]反= 1111； ，不要用163。 即：~ 1； （4）補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)：215 1 ~ 215， 解：若要保證數(shù)的最大精度，應(yīng)取階的基=2。 （2）當(dāng)基值不同時(shí)，對數(shù)的表示范圍和精度都有影響。 =21 （ 011）2 解：真值和機(jī)器數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如下：當(dāng)x0、 y0時(shí)，有xy，但由于負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的符號位為1，則[x]補(bǔ)[y]補(bǔ)。 [x]補(bǔ)=[x]原成立。 該鍵盤的原理性邏輯框圖如下：三、一針式打印機(jī)采用7列9行點(diǎn)陣打印字符，每行可打印132個(gè)字符，共有96種可打印字符，用帶偶校驗(yàn)位的ASCII碼表示。 = 討論： 字、排計(jì)數(shù)器的模不僅與掃描正程時(shí)間有關(guān)，而且與掃描逆程時(shí)間有關(guān)，因此計(jì)算較為復(fù)雜。 3）顯存中存放的是ASCII碼信息。 3）顯存中存放的是那種信息？ 答：視具體傳送方式而定，程序查詢、程序中斷為I/O與CPU之間交換，DMA為I/O與主存間交換。 （6）程序查詢接口硬件結(jié)構(gòu)最簡單，因此最經(jīng)濟(jì)； DMA方式時(shí)，CPU與I/O設(shè)備并行工作，現(xiàn)行程序與I/O傳送并行進(jìn)行。 s，CPU工作周期大于主存周期，應(yīng)采用DMA與CPU交替訪存；ms，CPU執(zhí)行指令20ms內(nèi)主存占用5m不行，在25 注：在此1K=1024，來自數(shù)據(jù)塊單位縮寫。 26. s，是否可采用一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)響應(yīng)DMA請求的方案，為什么？若不行，應(yīng)采取什么方案？m設(shè)磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，分8個(gè)扇區(qū)，每扇區(qū)存儲1K字節(jié)，主存與磁盤存儲器數(shù)據(jù)傳送的寬度為16位（即每次傳送16位）。 s后，第四個(gè)中斷請求到來，但此時(shí)第三個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)來不及接收，被第四個(gè)數(shù)據(jù)沖掉；m75 25. s，試問該外設(shè)是否可用程序中斷方式與主機(jī)交換信息，為什么？m假設(shè)某設(shè)備向CPU傳送信息的最高頻率是40K次/秒，而相應(yīng)的中斷處理程序其執(zhí)行時(shí)間為40 B I/O 問題：停止打印機(jī)傳送=停止打印機(jī)動作？ 我有打印機(jī)，感覺上打印機(jī)工作是連貫的；180。 16. 在什么條件和什么時(shí)間，CPU可以響應(yīng)I/O的中斷請求？這種中斷源的編號即向量地址。 解： 3）CPU發(fā)啟動命令 D置0，B置1 174。 按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有程序控制接口、程序中斷接口、DMA接口三種。 波特——是數(shù)據(jù)傳送速率波特率的單位。 I/O獨(dú)立編址方式有明顯的I/O地址標(biāo)識，180。第 五 章1. I/O有哪些編址方式？各有何特點(diǎn)？ = 230mm + 110mm = 340mmp （2）共有多少柱面？ 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：寫電流波形圖如下： Cache命中率=787/800 98%（3）設(shè)無Cache時(shí)訪主存需時(shí)800T（T為主存周期），加入Cache后需時(shí)： 答：（1）由于容量是按字節(jié)表示的，則主存地址字段格式劃分如下： 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(qiáng)了系統(tǒng)的整體效率； （4）根據(jù)（1）的連接圖，若出現(xiàn)地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將出現(xiàn)什么后果？ 4）其它常見錯(cuò)誤： 138的C輸入端接地；（相當(dāng)于把138當(dāng)24譯碼器用，不合理）180。 解： a = 18，b = 2，總和 = 18+2 = 20； = 1K8位 / 1K4位 = 2片；地址分配： 鑒于上述區(qū)別，為避免兩種操作混淆，分別叫做再生和刷新。區(qū)別： 集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)，集中安排一段時(shí)間進(jìn)行刷新； 字尋址的單位為字，不是B。 T2時(shí)刻完成A→總線； 常見的集中式總線控制有三種：鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器查詢、獨(dú)立請求； 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； 運(yùn)算器與控制器合稱CPU。 存儲單元——可存放一個(gè)機(jī)器字并具有特定存儲地址的存儲單位； 計(jì)算機(jī)硬件——計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)通信設(shè)備的物理或邏輯的綜合體。 ? 指令和數(shù)據(jù)以同一形式（二進(jìn)制形式）存于存儲器中； 主存——計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的存儲器，為計(jì)算機(jī)的主要工作存儲器，可隨機(jī)存取；由存儲體、各種邏輯部件及控制電路組成。 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(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？ 節(jié)拍、脈沖配合關(guān)系如下： 各需要的片數(shù)為：1K4：16K32 / 1K4 = 168 = 128片 2K8：16K32 / 2K8 = 84 = 32片 4K4：16K32 / 4K4 = 48 = 32片 16K1：16K32 / 16K1 = 32片4K8：16K32 / 4K8 = 44 = 16片8K8：16K32 / 8K8 = 24 = 8片 討論： 常用的刷新方法有三種——集中式、分散式、異步式。 頁面容量 = 總?cè)萘?/ 頁面數(shù) = 16K8位； 頁選直接聯(lián)到芯片；問題：SRAM一般只一個(gè)片選端；譯碼輸出負(fù)載能力需考慮。 結(jié)論：如果滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，這種芯片的引腳分配方案有兩種：地址線 = 19根，數(shù)據(jù)線 = 1根；或地址線 = 18根，數(shù)據(jù)線 = 2根。 = 8塊； 180。 （2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量； 3）片選譯碼器的各輸出所選的存儲區(qū)域是一樣大的，因此所選芯片的字容量應(yīng)一致，如不一致時(shí)就要考慮二級譯碼。 （3）如果運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數(shù)據(jù)后，以A000H為起始地址的存儲芯片都有與其相同的數(shù)據(jù)，分析故障原因。 （4）如果地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將會出現(xiàn)A13恒為“1”的情況。 答：Cache做在CPU芯片內(nèi)主要有下面幾個(gè)好處： 訪Cache次數(shù)=（10013）+700=787次187。 24. 以寫入1001 0110為例，比較調(diào)頻制和改進(jìn)調(diào)頻制的寫電流波形圖。 4）由于MFM制并不是每個(gè)位周期都有電流變化，故自同步脈沖的分離需依據(jù)相鄰兩個(gè)位周期的讀出信息產(chǎn)生，自同步技術(shù)比FM制復(fù)雜得多。 = 138，160 B/S 注意：1）計(jì)算盤組容量時(shí)一般應(yīng)去掉上、下保護(hù)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(gè)盤面上的磁道數(shù)）185。 本題給出的道容量單位為字節(jié)，因此算出的存儲容量單位也是字節(jié)，而不是位； 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； 1）CPU發(fā)I/O地址 5）準(zhǔn)備就緒信號 D置0，B置1 174。 13. 說明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)系。 當(dāng)響應(yīng)中斷時(shí)，為了更快、更可靠的進(jìn)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。 平均每個(gè)數(shù)據(jù)所需處理時(shí)間= （PN+Q） /N秒； 問題：1）如果打印機(jī)無緩存呢？ CPU 180。 （5）傳輸速度； 3）若行、列號均從0開始編排，則當(dāng)?shù)?行第7列的鍵表示字母“F”時(shí)，CPU從鍵盤讀入的二進(jìn)制編碼應(yīng)為多少（設(shè)采用奇校驗(yàn)） ？ （與鍵的個(gè)數(shù)有關(guān)） 1）打印緩存最小容量 = 1328 六 （3）若要1/4 1/16，只要a1=0，a2可任取0或1； 6. 0，則179。 （2）階碼和尾數(shù)均為補(bǔ)碼； =（1 010 ）2 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。 其真值為：N+min=21621=217 14. 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長為32位，欲表示177。 1 （1）無符號數(shù)； （6）據(jù)題意畫出該浮點(diǎn)數(shù)格式： 1 9最大負(fù)數(shù)=1，11 111； 000 001 最小負(fù)數(shù)=0，11 111； 111 111 29 其對應(yīng)的負(fù)數(shù)真值范圍為： 4）原碼正、負(fù)域?qū)ΨQ，補(bǔ)碼正、負(fù)域不對稱，浮點(diǎn)數(shù)階、尾也如此。 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 算術(shù)左移兩位： [x1]原= 1000；正確 [x2]原= 0000；溢出（丟11）出錯(cuò) [x3]原=1. 110 0100；正確 2）應(yīng)用十進(jìn)制2的冪形式分階、尾兩部分表示，這樣可反映出浮點(diǎn)數(shù)的格式特點(diǎn)。 （29）~