【正文】 傳送4KB的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度需4KB/2MB/s=如果磁盤不斷進(jìn)行傳輸，每秒所需DMA 輔助操作的時(shí)鐘周期數(shù)為(1000 + 500)/ = 750000 故DMA 輔助操作占用CPU 的時(shí)間比率為 28。如果平均傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度為4KB，試問(wèn)在硬盤工作時(shí)，50MHz 的處理器需用多少時(shí)間比率進(jìn)行DMA 輔助操作（預(yù)處理和后處理）。DMA工作過(guò)程流程如圖所示。答：DMA接口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存器、主存地址計(jì)數(shù)器、字計(jì)數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、中斷機(jī)構(gòu)和DMA控制邏輯等組成。設(shè)每個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)間均為20s。 （1）寫(xiě)出每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的屏蔽字。按這樣分配，當(dāng)階碼大于 +31時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)溢出，需中斷處理。對(duì)于尾數(shù)為16位的浮點(diǎn)數(shù)，因16需用5位二進(jìn)制數(shù)表示，即(16)十 = (10000)二，故除階符外，階碼至少取5位。6 萬(wàn)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，階碼和尾數(shù)各取幾位？按這樣分配，該浮點(diǎn)數(shù)溢出的條件是什么？【解】 因?yàn)?16 = 65536則177。每個(gè)指令周期包含幾個(gè)機(jī)器周期？如果機(jī)器B 的主頻為12MHz，且機(jī)器周期也含4 個(gè)時(shí)鐘周期，試問(wèn)B 機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為多少M(fèi)IPS？ 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位（含1位符號(hào)位），設(shè)A＝9/64，B＝13/32，計(jì)算[A+B]補(bǔ)，并還原成真值。 則x+y = 211 設(shè)某機(jī)主頻為8MHz，每個(gè)機(jī)器周期平均含2個(gè)時(shí)鐘周期，試問(wèn)該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為多少M(fèi)IPS？若機(jī)器主頻不變，但每個(gè)機(jī)器周期平均含4個(gè)時(shí)鐘周期，每條指令平均有5個(gè)機(jī)器周期，則該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度又是多少M(fèi)IPS？ 設(shè)x = + 11/16 ，y = + 7/16 ，試用變形補(bǔ)碼計(jì)算x + y。 ② 求和 0 1 0 1 [S x ]’補(bǔ) 1 1 0 1 [S y]’補(bǔ) 0 0 1 0 [S x +S y ]’補(bǔ) 即[x+y]補(bǔ)= 00,10。 ① 對(duì)階 [△j]補(bǔ)= [jx]補(bǔ) [jy]補(bǔ) = 00,10 + 11,11 = 00,01 即△j = 1表示y的階碼比x的階碼小1因此將y的尾數(shù)向右移1位階碼相應(yīng)加1, 即 [y]’補(bǔ)= 00,10。（課本P271）答：x、y 在機(jī)器中以補(bǔ)碼表示為 [x]補(bǔ)= 00,10。（課本P241） 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8 位（含一位符號(hào)位在內(nèi)），若A = +15，B = +24，求 [AB]補(bǔ)并還原成真值。 和 節(jié)拍 組成的多極時(shí)序系統(tǒng)。 四個(gè)階段。 48．設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是：最大正數(shù)為 2127(12－23) ，最小正數(shù)為 2－129，最大負(fù)數(shù)為 2－128(2－12－23) ，最小負(fù)數(shù)為 2127。 。CPU 45．I/O與主機(jī)交換信息的方式中， 程序查詢方式 和 中斷方式 都需通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，其中 程序查詢方式 體現(xiàn)CPU與設(shè)備是串行工作的。 44．在寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)Cache與主存單元同時(shí)修改的方法稱作 寫(xiě)直達(dá)法 ，若每次只暫時(shí)寫(xiě)入Cache，直到替換時(shí)才寫(xiě)入主存的方法稱作 寫(xiě)回法速度 匹配，其容量與 緩存中數(shù)據(jù)的命中率 有關(guān)。 40． 緩存是設(shè)在 CPU 38．影響流水線性能的因素主要反映在 訪存沖突 和 相關(guān)問(wèn)題 兩個(gè)方面。 36．設(shè)24位長(zhǎng)的浮點(diǎn)數(shù)，其中階符1位，階碼5位，數(shù)符1位，尾數(shù)17位，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，且尾數(shù)采用規(guī)格化形式，則它能表示最大正數(shù)真值是 231（1217），非零最小正數(shù)真值是 （233），絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)真值是（231），絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)真值是231（21217）（均用十進(jìn)制表示）。 32．在微程序控制器中，一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè) 微程序 ，若某機(jī)有35條機(jī)器指令，通?？蓪?duì)應(yīng) 38 31．I/O的編址方式可分為 不統(tǒng)一編址 和 統(tǒng)一編址 兩大類，前者需有獨(dú)立的I/O指令，后者可通過(guò) 訪存……1（22……1（23若當(dāng)前指令地址為300FH，要求轉(zhuǎn)移到3004H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容為 F3H 29．設(shè)相對(duì)尋址的轉(zhuǎn)移指令占2個(gè)字節(jié)，第一字節(jié)為操作碼，第二字節(jié)是位移量（用補(bǔ)碼表示），每當(dāng)CPU從存儲(chǔ)器取出一個(gè)字節(jié)時(shí)，即自動(dòng)完成（pc）+ 1→ pc。 27．DMA的數(shù)據(jù)塊傳送可分為 預(yù)處理、 數(shù)據(jù)傳送 和 后處理 階段。 26．I/O與主機(jī)交換信息的控制方式中， 程序查詢 方式CPU和設(shè)備是串行工作的。若采用字段直接編碼控制，并要求一條微指令能同時(shí)啟動(dòng)3個(gè)微操作，則微指令的操作控制字段應(yīng)分 3 段，若每個(gè)字段的微操作數(shù)相同，這樣的微指令格式最多可包含 192 個(gè)微操作命令。 機(jī)器周期 和節(jié)拍 組成多級(jí)時(shí)序系統(tǒng)。 22．32位字長(zhǎng)的浮點(diǎn)數(shù)，其中階碼8位（含1位階符），基值為2，尾數(shù)24位（含1位數(shù)符），則其對(duì)應(yīng)的最大正數(shù)是 2127（1223） ，最小的絕對(duì)值是 2127*223 ；若機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼表示，且尾數(shù)為規(guī)格化形式，則對(duì)應(yīng)的最小正數(shù)是 2128*21 ，最小負(fù)數(shù)是 2127 。 20．如果Cache的容量為128塊，在直接映象下，主存中第i塊映象到緩存第 i mod 128 塊。 18．在總線復(fù)用的CPU中， 地址線 和 數(shù)據(jù)線 共用一組總線，必須采用 分時(shí) 控制的方法，先給 地址 信號(hào)，并用 地址鎖存 信號(hào)將其保存。 16．在微程序控制器中，一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè) 微程序 ，若某機(jī)有38條機(jī)器指令，通常可對(duì)應(yīng) 41個(gè)微程序 。……1 (14 個(gè)1) ，真值為 （十進(jìn)制表示）。 14．設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為4位（含1位階符），用移碼表示，尾數(shù)為16位（含1位數(shù)符），用補(bǔ)碼規(guī)格化表示，則對(duì)應(yīng)其最大正數(shù)的機(jī)器數(shù)形式為1,111。 12．設(shè) n = 8 （不包括符號(hào)位），機(jī)器完成一次加和移位各需100ns，則原碼一位乘最多需 1600 ns,補(bǔ)碼Booth算法最多需 1700 ns。11．I/O與主機(jī)交換信息的方式中， 程序查詢方式 和 中斷方式 都需通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，其中 程序查詢方式 9．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(lái)的 m倍。 8．一個(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。則加法器流水線的時(shí)鐘周期至少為 90ns 。6．指令尋址的基本方式有兩種，一種是 順序 尋址方式，其指令地址由 _程序計(jì)數(shù)器_給出，另一種是 跳躍_ 尋址方式，其指令地址由 指令本身 給出。 4．在Cache－主存的地址映象中， 全相聯(lián)映像 靈活性強(qiáng)，組相聯(lián)映像 成本最高。 3．微指令格式可分為 垂直 型和 水平 型兩類，其中 垂直操作。二、 填空題1．完成一條指令一般分為 取指 周期和 執(zhí)行 180．在磁盤和磁帶兩種磁表面存儲(chǔ)器中，存取時(shí)間與存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)，按存儲(chǔ)方式分，___B___。 179．通道程序是由___B___組成。 178．直接尋址的無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令功能是將指令中的地址碼送入__A____。 177．CPU中的譯碼器主要用于__B____ 。 176．下列敘述中___B___是正確的。 175．在控制器的控制方式中，機(jī)器周期內(nèi)的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)可以不相同，這屬于__A___。 174．指令寄存器的位數(shù)取決于__B____。 173．堆棧尋址方式中，設(shè)A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP指示的棧頂單元，如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作順序是(SP – 1) → SP，(A) → MSP，那么出棧操作的動(dòng)作順序應(yīng)為_(kāi)_A____。 172．下列___D___種說(shuō)法有誤差。 171．以下敘述___C___是正確的。 170．活動(dòng)頭磁盤存儲(chǔ)中，信息寫(xiě)入或讀出磁盤是__B___進(jìn)行的。 169．某一RAM芯片，其容量為5128位，除電源和接地端外，該芯片引出線的最少數(shù)目是___C___。 168．集中式總線控制中，___A___方式對(duì)電路故障最敏感。 A．地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。 A．只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算； B．只做加法； C．能存放運(yùn)算結(jié)果； D．以上答案都不對(duì)。 A．程序查詢方式； B．中斷方式； C．DMA方式； D．通道。 A．硬件； B．軟件； C．固件； D．輔助存儲(chǔ)器。 A．一次可以完成多個(gè)操作； B．微指令的操作控制字段不進(jìn)行編碼； C．微指令的格式簡(jiǎn)短； D．微指令的格式較長(zhǎng)。 A．立即數(shù)和棧頂； B．暫存器； C．棧頂和次棧頂； D．程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加+1。 A．CPU； B．外圍設(shè)備； C．應(yīng)用程序； D．系統(tǒng)程序。 A．并行式打印機(jī)和串行式打印機(jī)； B．擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)； C．點(diǎn)陣式打印機(jī)和活字式打印機(jī)； D．激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。 A．EPROM是可改寫(xiě)的，因而也是隨機(jī)存儲(chǔ)器的一種； B．EPROM是可改寫(xiě)的，但它不能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用； C．EPROM只能改寫(xiě)一次，故不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用； D．EPROM是可改寫(xiě)的，但它能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用。 A．所有指令的間址操作都是相同的； B．凡是存儲(chǔ)器間接尋址的指令，它們的操作都是相同的； C．對(duì)于存儲(chǔ)器間接尋址或寄存器間接尋址的指令，它們的操作是不同的； D．以上都不對(duì)。 157．一個(gè)16K8位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是__D____。 156．三種集中式總線控制中，__A____方式對(duì)電路故障最敏感。 155．在單總線結(jié)構(gòu)的CPU中，連接在總線上的多個(gè)部件__B____。 154．在中斷周期中，由___D___將允許中斷觸發(fā)器置“0”。 153．DMA方式___B___。 152．當(dāng)用一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，下列方案中第___B__種最好。 151．隱指令是指___D___。 150．將微程序存儲(chǔ)在EPROM中的控制器是__A____控制器。 149．一個(gè)節(jié)拍信號(hào)的寬度是指__C____。 148．向量中斷是___C___。 147．變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是__C____。 146．在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，下述第___B___種說(shuō)法是正確的。 145．主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，采用__A____，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。