計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成原理復(fù)習(xí)資料-

1、Chapter 1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論一、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、目前我們所說(shuō)的個(gè)人臺(tái)式商用機(jī)屬于(D。A.巨型機(jī)B.中型機(jī)C.小型機(jī)D.微型機(jī)2、以真空管為主要器件的是(A。A.第一代計(jì)算機(jī)B.第二代計(jì)算機(jī)C.第三代計(jì)算機(jī)D.第四代計(jì)算機(jī)3、對(duì)計(jì)算機(jī)軟、硬件資源進(jìn)行管理,是(A的功能。A.操作系統(tǒng)B.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)C.語(yǔ)言處理程序D.用戶程序4、企事業(yè)單位用計(jì)算機(jī)計(jì)算、管理職工工資,這屬于計(jì)算機(jī)的(B應(yīng)用領(lǐng)域。難度:中A.科學(xué)計(jì)算B.數(shù)據(jù)處理C.過(guò)程控制D.輔助設(shè)計(jì)5、辦公自動(dòng)化是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用,按計(jì)算機(jī)應(yīng)用分類,它屬于(C。難度:中A.科學(xué)計(jì)算B.實(shí)時(shí)控制C.數(shù)據(jù)處理D.輔助設(shè)

2、計(jì)6、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可分為(D。難度:中A.程序和數(shù)據(jù)B.操作系統(tǒng)和語(yǔ)言處理系統(tǒng)C.程序、數(shù)據(jù)和文檔D.系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件7、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展以(B技術(shù)為標(biāo)志。A.操作系統(tǒng)B.微處理器C.硬盤D.軟件8、完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括(D 。難度:中A.運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器B.外部設(shè)備和主機(jī)C.主機(jī)和實(shí)用程序D.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)9、計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了從器件角度劃分的四代發(fā)展歷程,但從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看,至今絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)仍屬于(D型計(jì)算機(jī)。A.實(shí)時(shí)處理B.智能化C.并行D.馮·諾依曼10、1946年2月,在美國(guó)誕生了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī),它的名字叫(C。A.EDV ACB.EDSACC.EN

3、IACD.UNIV AC-二、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)1、馮·諾依曼機(jī)工作的基本方式的特點(diǎn)是(B。A.多指令流單數(shù)據(jù)流B.按地址訪問(wèn)并順序執(zhí)行指令C.堆棧操作D.存貯器按內(nèi)容選擇地址2、以下是關(guān)于馮·諾依曼機(jī)中指令和數(shù)據(jù)表示形式的敘述,其中正確的是(C。A.指令和數(shù)據(jù)可以在形式上加以區(qū)分B.指令以二進(jìn)制形式存放,數(shù)據(jù)以十進(jìn)制形式存放C.指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存放D.指令和數(shù)據(jù)都以十進(jìn)制形式存放3、運(yùn)算器的核心部件是(D。難度:中A.數(shù)據(jù)總線B.數(shù)據(jù)選擇器C.累加寄存器D.算術(shù)邏輯運(yùn)算部件4、存儲(chǔ)器主要用來(lái)(D。A.存放程序B.存放數(shù)據(jù)C.存放微程序D.存放

4、程序和數(shù)據(jù)5、至今為止,計(jì)算機(jī)中所含所有信息仍以二進(jìn)制方式表示,其原因是(C。難度:中A.節(jié)約元件B.運(yùn)算速度快C.物理器件性能決定D.信息處理方便6、目前大多數(shù)集成電路,所采用的基本材料為(A。A.單晶硅B.非晶硅C.CMOSD.硫化鎘7、下列是有關(guān)程序、指令和數(shù)據(jù)關(guān)系的描述,其中錯(cuò)誤的是(C。難度:難A.一個(gè)程序由若干條指令和所處理的數(shù)據(jù)組成B.指令和數(shù)據(jù)形式上沒(méi)有差別,都是一串0、1序列C.指令和數(shù)據(jù)不能都放在同一個(gè)存儲(chǔ)器中,必須分別存放在指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中D.啟動(dòng)程序前指令和數(shù)據(jù)都存放在外存中,啟動(dòng)后才能裝入內(nèi)存8、以下關(guān)于馮·諾依曼計(jì)算機(jī)工作方式的敘述中,錯(cuò)誤的是(B

5、。難度:難A.計(jì)算機(jī)完成的所有任務(wù)都必須通過(guò)執(zhí)行相應(yīng)的程序來(lái)完成B.某任務(wù)用某語(yǔ)言(如C+編好程序后,一旦被啟動(dòng),則馬上可調(diào)至主存直接執(zhí)行C.程序執(zhí)行時(shí),CPU根據(jù)指令地址自動(dòng)按序到內(nèi)存讀取指令并執(zhí)行D.馮·諾依曼計(jì)算機(jī)工作方式為“存儲(chǔ)程序”控制方式9、計(jì)算機(jī)硬件能直接執(zhí)行的只能是(B。A.符號(hào)語(yǔ)言B.機(jī)器語(yǔ)言C.匯編語(yǔ)言D.機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言10、下面是有關(guān)反映計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器容量的計(jì)量單位的描述,其中錯(cuò)誤的是(D。難度:難A.最小的計(jì)量單位是位,表示1位“0”或“1”,1字節(jié)為8位B.最基本的計(jì)量單位是字節(jié),因而指令、數(shù)據(jù)和地址的長(zhǎng)度都是8的倍數(shù)C.主存儲(chǔ)器的編址單位一般是字節(jié)的倍

6、數(shù)D.主存容量為1KB,其含義是主存儲(chǔ)器中能存放1000字節(jié)的二進(jìn)制信息三、簡(jiǎn)答題(知識(shí)點(diǎn):現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)1、如何理解軟、硬件之間的等價(jià)性?答:計(jì)算機(jī)的大部分功能既能由硬件完成,也能由軟件完成,從邏輯上講,兩者是等效的。通常用硬件實(shí)現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難,而軟件剛好相反,兩者之間沒(méi)有固定的界限。2、馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么?答:計(jì)算機(jī)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;指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制表示;采用存儲(chǔ)程序方式。Chapter 2 系統(tǒng)總線一、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):總線連接方式1、從信息流的傳輸速度來(lái)看,(A系統(tǒng)工作效率最低。A.單總線B.雙總線C.三總線D

7、.多總線2、計(jì)算機(jī)使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)積木化,缺點(diǎn)是(D。A.提高總線傳輸速率B.地址信息、數(shù)據(jù)信息和控制信息不能同時(shí)出現(xiàn)C.地址信息、數(shù)據(jù)信息不能同時(shí)出現(xiàn)D.兩種信息源的代碼在總線不能同時(shí)傳送二、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):總線設(shè)計(jì)要素1、同步控制是(C。難度:中A.只適用于CPU控制的方式B.只適用于外圍設(shè)備控制的方式C.由統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)控制的方式D.所有指令執(zhí)行時(shí)間都相同的方式2、同步傳輸之所以比異步傳輸具有較高的傳輸頻率是因?yàn)橥絺鬏?D。A.不需要應(yīng)答信號(hào)B.總線長(zhǎng)度較長(zhǎng)C.用一個(gè)公共時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步D.各部件存取時(shí)間較為接近3、在集中式總線仲裁中(B方式響應(yīng)時(shí)間最快。A.菊花鏈方

8、式B.獨(dú)立請(qǐng)求方式C.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式D.定時(shí)方式4、在集中式總線仲裁中(A方式對(duì)電路故障最敏感。A.菊花鏈方式B.獨(dú)立請(qǐng)求方式C.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式D.定時(shí)方式5、在計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式下,若每次計(jì)數(shù)從上一次計(jì)數(shù)的終止點(diǎn)開始,則(B。難度:中A.設(shè)備號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高B.每個(gè)設(shè)備的優(yōu)先級(jí)相同C.設(shè)備號(hào)大的優(yōu)先級(jí)高D.第一個(gè)設(shè)備號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高6、在計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式下,若計(jì)數(shù)從0開始,則(A。難度:中A.設(shè)備號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高B.每個(gè)設(shè)備的優(yōu)先級(jí)相同C.設(shè)備號(hào)大的優(yōu)先級(jí)高D.第一個(gè)設(shè)備號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高7、在獨(dú)立請(qǐng)求方式下,若有N個(gè)設(shè)備,則(B。難度:中A.有一個(gè)總線請(qǐng)求信號(hào)和一個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)B.有N個(gè)總

9、線請(qǐng)求信號(hào)和N個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)C.有1個(gè)總線請(qǐng)求信號(hào)和N個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)D.有N個(gè)總線請(qǐng)求信號(hào)8、總線復(fù)用方式可以(C。難度:中A.提高總線的傳輸帶寬B.提高總線的功能C.減少總線中信號(hào)線的數(shù)量D.增加總線中信號(hào)線的數(shù)量9、在同步定時(shí)通信中,一個(gè)總線周期的傳輸過(guò)程是(B。難度:中A.先傳輸數(shù)據(jù),再傳輸?shù)刂稡.先傳輸?shù)刂?再傳輸數(shù)據(jù)C.只傳輸數(shù)據(jù)D.只傳輸?shù)刂?0、總線的異步定時(shí)通信(A。難度:中A.不采用時(shí)鐘信號(hào),只采用握手信號(hào)B.既采用時(shí)鐘信號(hào),又采用握手信號(hào)C.既不采用時(shí)鐘信號(hào),又不采用握手信號(hào)D.以上都不對(duì)三、簡(jiǎn)答題(知識(shí)點(diǎn):總線設(shè)計(jì)要素1、常見的集中式總線控制有幾種?各有何特點(diǎn)?難度:中答

10、:常見的集中式總線控制有三種:鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢、獨(dú)立請(qǐng)求;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)器定時(shí)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(guò)程較復(fù)雜;獨(dú)立請(qǐng)求方式線路復(fù)雜、響應(yīng)速度快。2、畫出集中式仲裁鏈?zhǔn)讲樵兪疽鈭D?難度:中答: 3、畫出集中式仲裁計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢示意圖?難度:中答: 4、畫出集中式仲裁獨(dú)立請(qǐng)求方式示意圖?難度:中 5、畫出總線同步定時(shí)讀操作的時(shí)序圖?答: 6、畫出總線同步定時(shí)寫操作的時(shí)序圖?答: 四、簡(jiǎn)答題(知識(shí)點(diǎn):總線的基本概念1、一個(gè)32位的微處理器,有16位外部數(shù)據(jù)總線,總線的時(shí)鐘頻率為40MHz,假定一個(gè)總線事物的最短周期是

11、4個(gè)時(shí)鐘周期。(1問(wèn)這個(gè)處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少?(2如果將外部數(shù)據(jù)總線的寬度擴(kuò)展為32位,那么處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少?(3這種措施與加倍外部數(shù)據(jù)總線時(shí)鐘頻率的措施相比,那種更好?答:(1設(shè)一個(gè)總線周期能夠傳輸數(shù)據(jù)量用D表示(D=2B,時(shí)鐘周期為T1(T1=1/f,f為時(shí)鐘頻率40MHz,總線周期為T2(T2=4*T1,故處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率為:D/T2=D/4*f=2/4*40*106/s=20MB/s。(2若采用32位外部總線,則處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率為40MB/s。(3若倍頻,從上述公式推導(dǎo)可看出兩種措施結(jié)果相同。2、一個(gè)32位的微處理器,有16位外部數(shù)據(jù)總線,總線的時(shí)鐘頻率

12、為8MHz,假定一個(gè)總線事物的最短周期是4個(gè)時(shí)鐘周期。(1問(wèn)這個(gè)處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少?(2如果將外部數(shù)據(jù)總線的寬度擴(kuò)展為64位,那么處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少?(3分析那些因素影響總線帶寬?答:(1設(shè)一個(gè)總線周期能夠傳輸數(shù)據(jù)量用D表示(D=2B,時(shí)鐘周期為T1(T1=1/f,f為時(shí)鐘頻率8MHz,總線周期為T2(T2=4*T1,故處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率為:D/T2=D/4*f=2/4*8*106/s=4MB/s。(2若采用64位外部總線,則處理器的最大數(shù)據(jù)傳輸率為16MB/s。(3總線寬度、傳送距離、總線發(fā)送和接受電路工作頻率以及數(shù)據(jù)傳送方式。3、某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4字節(jié)

13、的數(shù)據(jù),假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)總線時(shí)鐘周期,總線的時(shí)鐘周期為33MHz。(1問(wèn)這總線的帶寬是多少?(2如果一個(gè)總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù),總線的時(shí)鐘周期為66MHz,問(wèn)這總線的帶寬是多少?(3分析那些因素影響總線帶寬?答:(1設(shè)一個(gè)總線周期能夠傳輸數(shù)據(jù)量用D表示(D=4B,總線時(shí)鐘周期為T1(T1=1/f,f為時(shí)鐘頻率33MHz,總線周期為T2(T2=1*T1,故總線的帶寬為:D/T2=D*f=4*33*106/s=132MB/s。(2若采用64位外部總線,則總線的帶寬為:D/T2=D*f=8*66*106/s=528MB/s。(3總線寬度、傳送距離、總線發(fā)送和接受電路工作頻率以及數(shù)據(jù)傳送

14、方式。五、單項(xiàng)選擇題(總線的基本概念1、系統(tǒng)總線中地址線的作用是(C。A.用于選擇主存單元B.用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于選擇主存單元和I/O設(shè)備接口電路地址D.用于傳輸主存物理地址和邏輯地址2、系統(tǒng)總線中控制線的功能是(A。A.提供主存、I/O接口設(shè)備的控制信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)B.提供數(shù)據(jù)信息C.提供時(shí)序信號(hào)D.提供主存、I/O接口設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)3、描述當(dāng)代流行總線基本概念中,正確的是(B。A.當(dāng)代流行總線結(jié)構(gòu)不是標(biāo)準(zhǔn)總線B.當(dāng)代總線結(jié)構(gòu)中,CPU和它私有的Cache一起作為一個(gè)模塊與總線連接C.系統(tǒng)中只允許一個(gè)CPU模塊D.ISA總線不是標(biāo)準(zhǔn)總線4、PCI總線中描述基本概念不正確的是(C。

15、難度:難A.PCI總線是一個(gè)與處理器無(wú)關(guān)的高速外圍設(shè)備B.PCI總線的基本傳輸機(jī)制是傳送C.PCI設(shè)備一定是主設(shè)備D.系統(tǒng)中只允許有一條PCI總線5、PCI總線是一個(gè)高帶寬且與處理器無(wú)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)總線,下面描述中不正確的是(B。難度:難A.采用同步定時(shí)協(xié)議B.采用分布式仲裁策略C.具有自動(dòng)配置能力D.適合低成本的小系統(tǒng)6、計(jì)算機(jī)使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)積木化,同時(shí)(C。A.減少了信息傳輸量B.提高了信息傳輸?shù)乃俣菴.減少了信息傳輸線的條數(shù)D.加重了CPU的工作量7、描述PCI總線中基本概念不正確的句子是(C。(知識(shí)點(diǎn):PCI總線難度:難A.HOST總線不僅連接主存,還可以連接多個(gè)CPUB.

16、PCI總線體系中有三種橋,它們都是PCI設(shè)備C.從橋連接實(shí)現(xiàn)的PCI總線結(jié)構(gòu)不允許許多條總線并行工作D.橋的作用可使所有的存取都按CPU的需要出現(xiàn)在總線上8、在(A的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,外設(shè)可和主存貯器單元統(tǒng)一編址,因此可以不使用I / O指令。知識(shí)點(diǎn):總線連接方式A.單總線B.雙總線C.三總線D.多總線Chapter 3 存儲(chǔ)器一、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):存儲(chǔ)器概述1、主(內(nèi)存用來(lái)存放(D。A.程序B.數(shù)據(jù)C.微程序D.程序和數(shù)據(jù)2、計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器采用分級(jí)存儲(chǔ)體系的目的是(D。A.便于讀寫數(shù)據(jù)B.減小機(jī)箱的體積C.便于系統(tǒng)升級(jí)D.解決存儲(chǔ)容量、價(jià)格與存取速度間的矛盾3、相聯(lián)存儲(chǔ)器是按(C進(jìn)行尋址的

17、存儲(chǔ)器。難度:中A.地址指定方式B.堆棧存取方式C.內(nèi)容指定方式D.地址指定與堆棧存取方式結(jié)合4、下列存儲(chǔ)器中,速度最慢的是(C。A.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器B.光盤存儲(chǔ)器C.磁帶存儲(chǔ)器D.硬盤存儲(chǔ)器5、下列部件(設(shè)備中,存取速度最快的是(B。A.光盤存儲(chǔ)器B.CPU的寄存器C.軟盤存儲(chǔ)器D.硬盤存儲(chǔ)器6、常用的虛擬存儲(chǔ)器由(A兩級(jí)存儲(chǔ)器組成,其中輔存是大容量的磁表面存儲(chǔ)器。A.主存-輔存B.快存-主存C.快存-輔存D.通用寄存器-主存7、存儲(chǔ)周期是指(C。A.存儲(chǔ)器的讀出時(shí)間B.存儲(chǔ)器的寫入時(shí)間C.存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時(shí)間間隔D.存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)寫操作所允許的的最短時(shí)間間隔8、和外存儲(chǔ)器相

18、比,內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是(C。A.容量大、速度快、成本低B.容量大、速度慢、成本高C.容量小、速度快、成本高D.容量小、速度快、成本低9、某微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其操作系統(tǒng)保存在軟盤上,其內(nèi)存儲(chǔ)器應(yīng)采用(C。難度:中A.RAMB.ROMC.RAM和ROMD.CCD10、交叉存儲(chǔ)器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多模塊存儲(chǔ)器,它用(A方式執(zhí)行多個(gè)獨(dú)立的讀寫操作。難度:中A.流水B.資源重復(fù)C.順序D.資源共享11、雙端口存儲(chǔ)器所以能進(jìn)行高速讀/寫操作,是因?yàn)椴捎?D。難度:中A.高速芯片B.新型器件C.流水技術(shù)D.兩套相互獨(dú)立的讀寫電路12、存儲(chǔ)單元是指(B。A.存放1個(gè)二進(jìn)制信息位的存儲(chǔ)元B.存放1個(gè)機(jī)器字的所有存儲(chǔ)元集合

19、C.存放1字節(jié)的所有存儲(chǔ)元集合D.存放1字節(jié)的所有存儲(chǔ)元集合二、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器1、EPROM是指(D。難度:難A.讀寫存儲(chǔ)器B.只讀存儲(chǔ)器C.閃存存儲(chǔ)器D.光擦除可編程只讀存儲(chǔ)器2、PROM是指(D。難度:難A.讀寫存儲(chǔ)器B.只讀存儲(chǔ)器C.閃存存儲(chǔ)器D.一次性可編程只讀存儲(chǔ)器3、EEPROM是指(D。難度:難A.讀寫存儲(chǔ)器B.只讀存儲(chǔ)器C.閃存存儲(chǔ)器D.電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器三、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):存儲(chǔ)器與CPU連接1、某一SRAM芯片,容量為16K×1位,則其地址線有(A。A.14根B.16K根C.16根D.32根2、某SRAM芯片,其容量為1K×

20、8位,加上電源端和接地端后,該芯片的引出線的最少數(shù)目應(yīng)為(D。A.23B.25C.50D.20 難度:中3、某RAM芯片,其容量為2K×16位,加上電源端、讀寫端和接地端后,該芯片的引出線的最少數(shù)目應(yīng)為(D。A.23B.25C.50D.31 難度:中4、某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)32位,其存儲(chǔ)容量為4MB,若按半字編址,它的尋址空間為(C。A.0-4MBB. 0-2MBC. 0-2MD. 0-4M四、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):高速緩沖存儲(chǔ)器1、在主存和CPU之間增加Cache的目的(C。A.擴(kuò)大主存的容量B.增加CPU中通用寄存器的數(shù)量C.解決CPU和主存之間的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作2、在

21、Cache的地址映射中,若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一快的位置上,則這種方法稱為(A。A.全相聯(lián)映射B.直接映射C.組相聯(lián)映射D.混合映射3、下列因素下,與Cache的命中率無(wú)關(guān)的是(A。A.主存的存取時(shí)間B.塊的大小C.Cache的組織形式D.Cache的容量4、下列說(shuō)法不正確的是(B。A. 每個(gè)程序的虛地址空間可以遠(yuǎn)大于實(shí)地址空間,也可以遠(yuǎn)小于實(shí)地址空間B.多級(jí)存儲(chǔ)體系由Cache、主存和虛擬存儲(chǔ)器構(gòu)成C.Cache和虛擬存儲(chǔ)器這兩種存儲(chǔ)器管理策略都利用了程序的局部性原理D.當(dāng)Cache沒(méi)命中時(shí),CPU可以直接訪問(wèn)內(nèi)存,而外存與CPU之間則沒(méi)有直接通道5、下列說(shuō)法正確的是

22、(C。難度:中A. 虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)提高了計(jì)算機(jī)的速度B.若主存由兩部分組成,容量分別為2m和2n,則主存地址共需要(n+m位C.閃存存儲(chǔ)器是一種高密度、非易失性的讀/寫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器D.閃存時(shí)間是指連續(xù)兩次讀操作所需間隔的最小時(shí)間6、下列說(shuō)法正確的是(D。難度:中A. 多體交叉存儲(chǔ)器主要解決擴(kuò)充容量的問(wèn)題B.Cache與主存統(tǒng)一編址,Cache的地址空間是主存地址空間的一部分C.主存都是由易失性的隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器構(gòu)成的D.Cache的功能全部由硬件實(shí)現(xiàn)五、簡(jiǎn)答題(高速緩沖存儲(chǔ)器1、假設(shè)Cache 的工作速度是主存的5 倍,且Cache 被訪問(wèn)命中的概率為95%,則采用Cache 后,存儲(chǔ)器性能提

23、高了多少?答:設(shè)Cache 的存取周期為t,主存的存取周期為5t,則系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間為:ta = 0.95×t+0.05×5t=1.2t,性能為原來(lái)的5t /1.2t = 4.17 倍,即提高了3.17 倍。2、假設(shè)Cache 的工作速度是主存的10 倍,且Cache 被訪問(wèn)命中的概率為90%,則采用Cache 后,存儲(chǔ)器性能提高了多少?答:設(shè)Cache 的存取周期為t,主存的存取周期為10t,則系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間為:ta = 0.90×t+0.10×10t=1.9t,性能為原來(lái)的10t /1.9t = 5.26 倍,即提高了4.26 倍。3、假設(shè)Ca

24、che 的工作速度是主存的5 倍,且Cache 被訪問(wèn)命中的概率為90%,則采用Cache 后,存儲(chǔ)器性能是原來(lái)的多少倍?答:設(shè)Cache 的存取周期為t,主存的存取周期為5t,則系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間為:ta = 0.90×t+0.10×5t=1.4t,性能為原來(lái)的5t /1.4t = 3.57 倍。六、簡(jiǎn)答題(知識(shí)點(diǎn):存儲(chǔ)器與CPU連接1、設(shè)某存儲(chǔ)器容量32字,字長(zhǎng)64位,模塊數(shù)m=4,分別采用順序方式和交叉方式進(jìn)行組織。存儲(chǔ)周期T=200ns,數(shù)據(jù)總線寬度為64位,總線傳輸周期為T1=50ns。若連續(xù)讀出4個(gè)字,問(wèn)順序存儲(chǔ)器和交叉存儲(chǔ)器的帶寬各是多少(單位:Mb/s?難度

25、:中答:順序和交叉存儲(chǔ)器連續(xù)讀出4個(gè)字的信息總量是:q=4*64=256b,時(shí)間: t1=4*200=800ns,t2=T+(m-1T2=200+150=350ns,帶寬分別為:W1=q/t1=256/(800*10-9=320Mb/s,W2=q/t2=731Mb/s。2、設(shè)某存儲(chǔ)器容量64字,字長(zhǎng)32位,模塊數(shù)m=4,分別采用順序方式和交叉方式進(jìn)行組織。存儲(chǔ)周期T=200ns,數(shù)據(jù)總線寬度為32位,總線傳輸周期為T1=50ns。若連續(xù)讀出4個(gè)字,問(wèn)順序存儲(chǔ)器和交叉存儲(chǔ)器的帶寬各是多少(單位:MB/s?難度:中答:順序和交叉存儲(chǔ)器連續(xù)讀出4個(gè)字的信息總量是:q=4*4=16B,時(shí)間: t1=4

26、*200=800ns,t2=T+(m-1T2=200+150=350ns,帶寬分別為:W1=q/t1=16/(800*10-9=20MB/s,W2=q/t2=16/(350*10-9=45.7MB/s。3、設(shè)有8個(gè)模塊組成的八體存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),每個(gè)模塊的存取周期為400ns ,存儲(chǔ)字長(zhǎng)為32位,數(shù)據(jù)總線寬度為32位,總線傳輸周期為50ns 。若連續(xù)讀出8個(gè)字,問(wèn)順序存儲(chǔ)器和交叉存儲(chǔ)器的帶寬各是多少(單位:Mb/s ? 答:八體存儲(chǔ)器總的信息量為:32b*8=256b ,順序和交叉存儲(chǔ)器連續(xù)讀出8個(gè)字的時(shí)間為:400ns*8=3200ns ,400ns+(8-1*50=750ns,故帶寬分別為:25

27、6/3200ns=80Mb/s,256/750ns=341Mb/s 。 難度:中 七、綜合題 (知識(shí)點(diǎn):存儲(chǔ)器與CPU 連接 難度:難1、設(shè)CPU 共有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ 作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用作讀寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片:1K ×4位RAM ,4K ×8位RAM ,8K ×8位RAM ,2K ×8位ROM ,4K ×8位ROM ,8K ×8位ROM ,以及74LS138譯碼器和各種門電路。畫出CPU 與存儲(chǔ)器連接圖,要求: (1主存地址空間分配:8000H 87FFH 為系統(tǒng)程

28、序區(qū);8800H 8BFFH 為用戶程序區(qū)。 (2合理選用上述存儲(chǔ)芯片,說(shuō)明各選幾片? (3詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯。 答: (3分配CPU 的地址線。分配具體情況見圖。 (4片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。 2、設(shè)CPU 共有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ 作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用W R 作讀寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫?，F(xiàn)有74LS1138譯碼器和各種門電路,畫出CPU 與存儲(chǔ)器連接圖,要求:(1主存地址空間分配:系統(tǒng)程序區(qū)的起始地址為8000H ,存儲(chǔ)芯片采用1片2K ×8位ROM ;用戶程序區(qū)的起始地址為8800H ,存儲(chǔ)芯片采用2片1K ×

29、;4位RAM 。 (2詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯。 難度:難 答: (3片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。 3、設(shè)CPU 有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ 作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用W R 作讀/寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫?，F(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片:1K ×4位RAM ;4K ×8位RAM ;8K ×8位RAM ;2K ×8位ROM ;4K ×8位ROM ;8K ×8位ROM 及74LS138譯碼器和各種門電路。畫出CPU 與存儲(chǔ)器的連接圖,要求: (1主存地址空間分配:6000H 67FFH 為系統(tǒng)程序區(qū); 6800H

30、 6BFFH 為用戶程序區(qū)。(2合理選用上述存儲(chǔ)芯片,說(shuō)明各選幾片? (3詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。 難度:中 答:(1 根據(jù)題目的地址范圍寫出相應(yīng)的二進(jìn)制地址碼。 (3分配CPU的地址線。分配具體情況見圖。(4片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。 4、設(shè)CPU有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用W R作讀/寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫?，F(xiàn)有74LS138譯碼器和各種門電路。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖,要求:(1主存地址空間分配:系統(tǒng)程序區(qū)的起始地址為6000H,存儲(chǔ)芯片采用1片2K×8位ROM;用戶程序區(qū)的起始地址為6800H,存儲(chǔ)芯片采

31、用2片1K×4位RAM。(2詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。難度:中答: (3片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。5、設(shè)CPU有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用W R作讀/寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫?，F(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片:1K×4位RAM;4K×8位RAM;8K×8位RAM;2K×8位ROM; 4K×8位ROM;8K×8位ROM及74LS138譯碼器和各種門電路。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖,要求:(1主存地址空間分配:最小8K地址為系統(tǒng)程序區(qū),與其相鄰的16K地址為用戶程序區(qū),最大4K地

32、址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)。(2合理選用上述存儲(chǔ)芯片,說(shuō)明各選幾片?(3詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。答: (3分配CPU的地址線。分配具體情況見圖。(4片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。 6、設(shè)CPU有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用MREQ作訪存控制信號(hào)(低電平有效,用W R作讀/寫控制信號(hào)(高電平為讀,低電平為寫。現(xiàn)有74LS138譯碼器和各種門電路。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖,要求(1主存地址空間分配:最小8K地址為系統(tǒng)程序區(qū),所選芯片為8K×8位ROM,與其相鄰的16K地址為用戶程序區(qū),所選芯片為2片8K×8位RAM,最大4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū),所選芯片為4K&

33、#215;8位ROM。(2詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。答: (3片選信號(hào)的形成。片選信號(hào)的連接見圖。 7、假設(shè)主存容量為512K×16位,Cache容量為4096×16位,塊長(zhǎng)為4個(gè)16位的字,訪存地址為字地址。(1在直接映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(2在全相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(3在兩路組相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(4若主存容量為512K×32位,塊長(zhǎng)不變,在四路組相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?難度:難(知識(shí)點(diǎn):高速緩沖存儲(chǔ)器#答:(1根據(jù)Cache的容量為4096,得Cache的地址為12位。根據(jù)塊長(zhǎng)為4,且訪存地址為字地址

34、,得塊內(nèi)地址為2位,即w=2,且Cache共有4096/4=1024=210塊,即r=10。根據(jù)主存地址為512K=219字,得主存地址為19位。在直接映 19-9-2=8 ×16位,得主存地 8、難度:難(1在直接映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(2在全相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(3在兩路組相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(4若主存容量為512K×64位,塊長(zhǎng)不變,在四路組相聯(lián)映射方式下,設(shè)計(jì)主存的地址格式?(知識(shí)點(diǎn):高速緩沖存儲(chǔ)器#答:(1得Cache的容量為4096字,得Cache的地址為12位。根據(jù)塊長(zhǎng)為4,且訪存地址為字地址,得塊內(nèi)地址為2位,即w=

35、2,且Cache共有4096/4=1024=210塊,即r=10。根據(jù)主存地址為219字,得主存地址為19位。在直接映射方式 19-9-2=8 ×16位,得主存地 9、(1Cache地址有多少位?可容納多少塊?(2主存地址有多少位?可容納多少塊?(3在直接映射方式下,主存的第幾塊映射到Cache中第5塊(設(shè)起始字塊為第一塊?(4畫出直接映射方式下主存地址字段中各段的位數(shù)?難度:中(知識(shí)點(diǎn):高速緩沖存儲(chǔ)器#答:(14KB=212,故Cache地址為12位,可容納4KB/16/4=64塊(2512KB=219,故主存地址為19位,可容納512KB/16/4=8192塊(35,64+5,2

36、*64+5,.,213-64+5 三、綜合題(知識(shí)點(diǎn):高速緩沖存儲(chǔ)器難度:中1、假設(shè)主存容量為128K×32位,Cache容量為1K×32位,塊長(zhǎng)為16個(gè)32位字,則:(1Cache地址有多少位?可容納多少塊?(2主存地址有多少位?可容納多少塊?(3在直接映射方式下,主存的第幾塊映射到Cache中第5塊(設(shè)起始字塊為第一塊?(4畫出直接映射方式下主存地址字段中各段的位數(shù)?#答:(14KB=212,故Cache地址為12位,可容納4KB/16/4=64塊(2512KB=219,故主存地址為19位,可容納512KB/16/4=8192塊(35,64+5,2*64+5,.,213

37、-64+5 128字組成,訪存地址為字地址。試問(wèn)主存和高速存儲(chǔ)器的地址各為幾位?畫出主存地址格式。#答:Cache組數(shù):64/4=16 ,Cache容量為:64*128=213字,Cache地址13位Cache容量為16組*4塊/每組*128字/塊19 3、8位。主存容量為512KB,訪存地址為字地址。試問(wèn)主存和高速存儲(chǔ)器的地址各為幾位?畫出主存地址格式。答:Cache組數(shù):64/4=16 ,Cache容量為:64*128=213字,Cache地址13位Cache容量為16組*4塊/每組*128字/塊19 一、單項(xiàng)選擇題1、主機(jī)、外設(shè)不能并行工作的方式是(A。A.程序查詢方式B.中斷方式C.通

38、道方式D.直接存儲(chǔ)器存取方式2、下列不屬于I/O接口的主要功能的是(B。A.控制和定時(shí)B.信息處理C.數(shù)據(jù)緩沖D.檢錯(cuò)3、I/O接口進(jìn)行通信時(shí)需要傳輸多種信息,下列不屬于I/O接口傳輸?shù)男畔⑹?D。A.數(shù)據(jù)信息B.控制信息C.狀態(tài)信息D.地址信息4、在單獨(dú)(獨(dú)立編址下,下面的說(shuō)法(C是對(duì)的。難度:中A.一個(gè)具體地址只能對(duì)應(yīng)輸入輸出設(shè)備B.一個(gè)具體地址只能對(duì)應(yīng)內(nèi)存單元C.一個(gè)具體地址既可對(duì)應(yīng)輸入輸出設(shè)備,也可對(duì)應(yīng)內(nèi)存單元D.只對(duì)應(yīng)內(nèi)存單元或只對(duì)應(yīng)I/O設(shè)備5、下列對(duì)程序查詢方式的工作過(guò)程描述不正確的是(D。A.預(yù)置傳輸參數(shù)B.向外設(shè)I/O接口發(fā)送命令字C.查詢外設(shè)標(biāo)志D.傳輸全部數(shù)據(jù)6、采用DM

39、A方式傳送數(shù)據(jù)時(shí),每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)就要占用一個(gè)(C的時(shí)間。難度:中A.指令周期B.機(jī)器周期C.存儲(chǔ)周期D.總線周期7、DMA方式是在(B之間建立直接的數(shù)據(jù)通路。A.CPU與外設(shè)B.主存與外設(shè)C.外設(shè)與外設(shè)D.CPU與主存8、程序查詢方式是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方式,但卻存在著明顯的缺點(diǎn),下列選項(xiàng)中描述不正確的是(D。A.在查詢過(guò)程中,CPU長(zhǎng)期處于等待狀態(tài),使系統(tǒng)效率降低B.CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能與一臺(tái)外設(shè)交換信息C.不能發(fā)現(xiàn)和處理預(yù)先無(wú)法估計(jì)的錯(cuò)誤和異常情況D.CPU能同時(shí)與多臺(tái)設(shè)備工作二、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):程序中斷方式及其接口1、當(dāng)有中斷源發(fā)出請(qǐng)求時(shí),CPU可執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序,提出中斷請(qǐng)求的

40、可以是(C。A.通用寄存器B.專用寄存器C.外部事件D.Cache2、下列關(guān)于程序中斷方式描述不正確的是(C。難度:中A.中斷方式在一定程度上實(shí)現(xiàn)了CPU和外設(shè)的并行工作B.中斷方式的引入,使多個(gè)外設(shè)可以并行工作C.CPU根據(jù)中斷請(qǐng)求的先后順序處理與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸D.中斷方式使計(jì)算機(jī)可以捕捉到運(yùn)行過(guò)程中的故障和錯(cuò)誤3、下列中斷基本分類不正確的是(A。A.獨(dú)立中斷和統(tǒng)一中斷B.內(nèi)中斷和外中斷C.向量中斷和非向量中斷D.單中斷和多重中斷4、下列有關(guān)中斷控制方式的敘述,錯(cuò)誤的是(BA.在中斷控制方式下,CPU只有在外設(shè)準(zhǔn)備就緒并提出中斷申請(qǐng)的前提下,才轉(zhuǎn)向處理與外設(shè)數(shù)據(jù)就緒進(jìn)行交換的工作B.在中斷控

41、制方式下,外設(shè)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時(shí),CPU照常執(zhí)行原有程序C.在中斷控制方式下,CPU可以與外設(shè)的部分操作并行工作D.中斷控制方式適用于大批量數(shù)據(jù)傳送13、以下關(guān)于中斷的敘述正確的是(D。難度:中A.CPU響應(yīng)中斷期間仍執(zhí)行原程序B.在中斷過(guò)程中,若又有中斷源提出中斷,CPU立即響應(yīng)C.在中斷響應(yīng)中,保護(hù)斷點(diǎn)、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)由用戶編程完成D.在中斷響應(yīng)中,保護(hù)斷點(diǎn)由中斷響應(yīng)自動(dòng)完成14、中斷向量地址是(B。A.子程序入口地址B.中斷服務(wù)程序入口地址15、完成禁止中斷功能的是(B。A.中斷觸發(fā)器B.中斷允許觸發(fā)器C.中斷屏蔽觸發(fā)器D.中斷禁止觸發(fā)器16、中斷允許觸發(fā)器用來(lái)控制(C。A.外設(shè)提出中斷請(qǐng)求B.響應(yīng)中

42、斷C.開放或關(guān)閉中斷系統(tǒng)D.正在進(jìn)行中斷處理17、電源故障中斷屬于(A難度:中A.不可屏蔽中斷B.控制臺(tái)中斷C.控制器產(chǎn)生的中斷D.低級(jí)中斷18、中斷系統(tǒng)是由(C實(shí)現(xiàn)的。A.僅用硬件B.僅用軟件C.軟、硬件結(jié)合D.操作員19、DMA數(shù)據(jù)的傳送是以(C為單位進(jìn)行的。A.字節(jié)B.字C.數(shù)據(jù)塊D.位20、周期挪用方式常用于(A方式的輸入輸出中。A.DMAB.中斷C.程序傳送D.通道三、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):DMA方式及其接口1、DMA傳送控制的周期挪用法一般適用的情況是(A。難度:中A.I/O設(shè)備讀寫周期大于內(nèi)存存儲(chǔ)周期B.CPU工作周期比內(nèi)存周期長(zhǎng)很多C.I/O設(shè)備讀寫周期小于內(nèi)存存儲(chǔ)周期D.CPU

43、工作周期比內(nèi)存周期小很多2、解決DMA與CPU對(duì)內(nèi)存訪問(wèn)的沖突有三種方式,下列敘述正確的是(C。難度:中A.在DMA工作期間讓CPU停止訪問(wèn)內(nèi)存,這種方式使內(nèi)存得到充分利用B.如果外設(shè)讀寫周期小于內(nèi)存周期,則DMA可挪用幾個(gè)CPU周期來(lái)完成I/OC.如果CPU周期大于內(nèi)存周期,則可以讓CPU和DMA交叉訪問(wèn)內(nèi)存D.CPU和DMA交叉訪問(wèn)內(nèi)存,控制簡(jiǎn)單,效率較低3、當(dāng)采用(A輸入操作情況下,除非計(jì)算機(jī)等待,否則無(wú)法傳送數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)。A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D.I/O指令方式4、下列敘述中正確的是(C。難度:中A.程序中斷方式和DMA方式中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送都需要中斷請(qǐng)求B.程序中斷方

44、式中有中斷請(qǐng)求,DMA方式中沒(méi)有中斷請(qǐng)求C.程序中斷方式和DMA方式中都有中斷請(qǐng)求,但目的不同D.程序中斷方式和DMA方式中都有中斷請(qǐng)求,目的也相同5、所謂DMA方法,是在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),CPU讓出總線控制權(quán),由DMA控制器直接控制總線在(B。難度:中A.CPU和外設(shè)之間直接傳送數(shù)據(jù)B.主存儲(chǔ)器和外設(shè)直接傳送數(shù)據(jù)C.外設(shè)和外設(shè)之間直接傳送數(shù)據(jù)D.主存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器之間直接傳送數(shù)據(jù)四、簡(jiǎn)答題(知識(shí)點(diǎn):程序查詢方式及其接口1、在程序查詢方式的輸入/輸出系統(tǒng)中,假設(shè)不考慮處理時(shí)間,每一個(gè)查詢操作需要100個(gè)時(shí)鐘周期,CPU的時(shí)鐘頻率為100MHz。現(xiàn)有鼠標(biāo)和鍵盤兩個(gè)設(shè)備,而且CPU必須每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行

45、60次查詢,硬盤以32位字長(zhǎng)為單位傳輸數(shù)據(jù),即每32位被CPU查詢一次,傳輸率為4MB/s。求CPU對(duì)這兩個(gè)設(shè)備查詢所花費(fèi)的時(shí)間比率,由此可得出什么結(jié)論?答:(1CPU每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行60次查詢,所需的時(shí)鐘周期數(shù)為:100*60=6000;根據(jù)CPU的時(shí)鐘頻率為100MHz,即每秒100*106個(gè)時(shí)鐘周期,故對(duì)鼠標(biāo)的查詢占用CPU的時(shí)間比率為: 6000/(100*106*100%=0.006%?？梢?對(duì)鼠標(biāo)的查詢基本不影響CPU的性能。(2對(duì)于硬盤,每32位被CPU查詢一次,故每秒鐘查詢:4MB/4B=1024K次;則每秒鐘查詢的時(shí)鐘周期數(shù)為:100*1024*1024=104.8*106,故

46、對(duì)磁盤的查詢占用CPU的時(shí)間比率為:(104.8*106/ (100*106*100%=104.8%可見,即使CPU將全部時(shí)間都用于對(duì)磁盤的查詢也不能滿足磁盤傳輸?shù)囊?因此CPU一般不采用程序查詢方式與磁盤交換信息。2、在程序查詢方式的輸入/輸出系統(tǒng)中,假設(shè)不考慮處理時(shí)間,每一個(gè)查詢操作需要50個(gè)時(shí)鐘周期,CPU的時(shí)鐘頻率為25MHz?，F(xiàn)有鼠標(biāo)和鍵盤兩個(gè)設(shè)備,而且CPU必須每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行20次查詢,硬盤以32位字長(zhǎng)為單位傳輸數(shù)據(jù),即每32位被CPU查詢一次,傳輸率為4MB/s。求CPU對(duì)這兩個(gè)設(shè)備查詢所花費(fèi)的時(shí)間比率,由此可得出什么結(jié)論?答:(1CPU每秒對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行20次查詢,所需的時(shí)鐘周期

47、數(shù)為:50*20=1000;根據(jù)CPU的時(shí)鐘頻率為25MHz,即每秒25*106個(gè)時(shí)鐘周期,故對(duì)鼠標(biāo)的查詢占用CPU的時(shí)間比率為: 1000/(25*106*100%=0.004%。可見,對(duì)鼠標(biāo)的查詢基本不影響CPU的性能。(2對(duì)于硬盤,每32位被CPU查詢一次,故每秒鐘查詢:4MB/4B=1024K次;則每秒鐘查詢的時(shí)鐘周期數(shù)為:50*1024*1024=52.4288*106,故對(duì)磁盤的查詢占用CPU的時(shí)間比率為:(52.4288*106/ (25*106*100%=209.7%可見,即使CPU將全部時(shí)間都用于對(duì)磁盤的查詢也不能滿足磁盤傳輸?shù)囊?因此CPU一般不采用程序查詢方式與磁盤交換

48、信息。3、詳細(xì)描述程序查詢方式的工作流程。答:程序查詢方式的工作流程為:(1預(yù)置傳輸參數(shù)。在傳輸數(shù)據(jù)之前,由CPU執(zhí)行一段初始化程序,預(yù)置傳輸參數(shù),包括存取數(shù)據(jù)的內(nèi)存緩沖區(qū)首地址和傳輸數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。(2向外設(shè)接口發(fā)出命令字。當(dāng)CPU選中某臺(tái)外設(shè)時(shí),執(zhí)行輸出指令向外設(shè)接口發(fā)出命令字啟動(dòng)外設(shè),為接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)做應(yīng)有的操作準(zhǔn)備。(3從外設(shè)接口取回狀態(tài)字。CPU執(zhí)行輸入指令,從外設(shè)接口取回狀態(tài)字并進(jìn)行測(cè)試,判斷數(shù)據(jù)傳輸是否可以進(jìn)行。(4查詢外設(shè)標(biāo)志。CPU不斷查詢狀態(tài)標(biāo)志,如果外設(shè)沒(méi)有準(zhǔn)備就緒,CPU就踏步進(jìn)行等待、一直到這個(gè)外設(shè)準(zhǔn)備就緒,并發(fā)出“外設(shè)準(zhǔn)備就緒”信號(hào)為止。(5傳輸數(shù)據(jù)。只有外設(shè)準(zhǔn)備好

49、,才能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)間的一次數(shù)據(jù)傳輸。輸入時(shí),CPU執(zhí)行輸入指令,從外設(shè)接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收數(shù)據(jù);輸出時(shí),CPU執(zhí)行輸出指令,將數(shù)據(jù)寫入外設(shè)接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中。(5判斷傳輸是否結(jié)束。如果傳輸個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器不為0,則轉(zhuǎn)第(3步,繼續(xù)傳輸,直到傳輸個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器為0,表示傳輸結(jié)束。4、畫出程序查詢方式的流程圖。答:程序查詢方式的流程圖如下: 5、說(shuō)明調(diào)用中斷服務(wù)程序和調(diào)用子程序的區(qū)別。難度:中答:調(diào)用中斷服務(wù)程序和調(diào)用子程序的區(qū)別是:(1中斷服務(wù)程序與中斷時(shí)CPU正在運(yùn)行的程序是相互獨(dú)立的,它們之間沒(méi)有確定的關(guān)系。子程序調(diào)用時(shí)轉(zhuǎn)入的子程序與CPU正在執(zhí)行的程序是同一程序的兩部分。(2除了軟中斷,通

50、常中斷產(chǎn)生都是隨機(jī)的,而子程序是由CALL指令(子程序調(diào)用指令引起的。(3中斷服務(wù)程序的入口地址可以通過(guò)硬件向量法產(chǎn)生向量地址,再由向量地址找到入口地址。子程序調(diào)用的子程序入口地址是由CALL指令中的地址碼給出的。(4調(diào)用中斷服務(wù)程序和子程序都需要保護(hù)程序斷點(diǎn),前者由中斷隱指令完成,后者由CALL指令本身完成。(5處理中斷服務(wù)程序時(shí),對(duì)多個(gè)同時(shí)發(fā)生的中斷需要進(jìn)行裁決,而調(diào)用子程序時(shí)一般沒(méi)有這種操作。(6在中斷服務(wù)程序和所調(diào)用的子程序中都有保存寄存器內(nèi)容的操作。6、說(shuō)明DMA方式和中斷方式的區(qū)別。難度:中答:DMA方式和中斷方式的區(qū)別是:(1中斷方式是程序切換,需要保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng);而DMA方式除

51、了開始和結(jié)尾時(shí),不占用CPU的任何資源。(2對(duì)中斷請(qǐng)求的響應(yīng)只能發(fā)生在每條指令執(zhí)行完畢時(shí);而對(duì)DMA請(qǐng)求的響應(yīng)可以發(fā)生在每個(gè)機(jī)器周期結(jié)束時(shí)。(3中斷傳輸過(guò)程需要CPU的干預(yù);而DMA傳輸過(guò)程不需要CPU的干預(yù),故數(shù)據(jù)傳輸速率非常高,適合于高速外設(shè)的成組數(shù)據(jù)傳輸。(4中斷方式具有對(duì)異常事件的處理能力、而DMA方式僅局限于完成傳輸信息塊的I/O操作。7、一個(gè)DMA接口可采用周期竊取方式把字符傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器,它支持的最大批量為300B。若存取周期為100ns,每處理一次中斷需5s,現(xiàn)有的字符設(shè)備的傳輸率為4800b/s。假設(shè)字符之間的傳輸是無(wú)間隙,若忽略預(yù)處理所需的時(shí)間,試問(wèn)采用DMA方式每秒因數(shù)據(jù)傳

52、輸需占用處理器多少時(shí)間?如果完全采用中斷方式,又需占處理器多少時(shí)間?難度:中答:字符設(shè)備的傳輸率為4800b/s,則每秒鐘能傳輸:4800/8=600B,即600個(gè)字符。若采用DMA方式,傳輸600個(gè)字符共需600個(gè)存取周期,考慮到每傳輸300個(gè)字符需要中斷處理一次,因此DMA 方式每秒因數(shù)據(jù)傳輸占用處理器的時(shí)間是:0.1s*600+5s*(600/300=70s若采用中斷方式,每傳輸一個(gè)字符需要申請(qǐng)一次中斷請(qǐng)求,每秒數(shù)據(jù)傳輸占處理器的時(shí)間是:5s*600=3000s8、設(shè)磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分,分4個(gè)扇區(qū),每扇區(qū)存儲(chǔ)1KB,主存與磁盤存儲(chǔ)器傳輸?shù)膶挾葹?6位。假設(shè)一條指令最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間

53、是25s,是否可以采用一條指令結(jié)束時(shí)響應(yīng)DMA請(qǐng)求的方案,為什么?若不行,應(yīng)采取什么方案?難度:中答:磁盤的轉(zhuǎn)速為6000/60=100r/s。則磁盤每秒可傳輸1KB*4*100=400KB信息根據(jù)主存與磁盤存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸寬度為16位,若采用DMA方式,每秒需有200K(400KB/2B次DMA請(qǐng)求,即每個(gè)5s(1/200K有一次DMA請(qǐng)求。如果按指令執(zhí)行周期結(jié)束(25s響應(yīng)DMA請(qǐng)求,必然會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失,因此必須按每個(gè)存取周期結(jié)束響應(yīng)DMA請(qǐng)求的方案。Chapter 7 運(yùn)算方法和運(yùn)算器第七章復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題(算術(shù)/邏輯單元(ALU1、ALU部件是運(yùn)算器中的主要組成部分,又稱(A,主要

54、用于完成各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。A.多功能函數(shù)發(fā)生器B.晶振發(fā)生器C.算術(shù)邏輯單元D.組合邏輯發(fā)生器2、有關(guān)運(yùn)算器的描述,(C是正確的。A.只做加法運(yùn)算B.只做算術(shù)運(yùn)算C.算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算D.只做邏輯運(yùn)算3、ALU的算術(shù)運(yùn)算部件不包含(D。A.加法器B.BCD碼運(yùn)算器C.增量器D.移位器4、ALU的主要工作是根據(jù)CPU指令要求執(zhí)行各種指定運(yùn)算,包括加法、減法、乘法、除法、比較和(D等操作(中A.或運(yùn)算B.與運(yùn)算C.異或運(yùn)算D.邏輯移位二、簡(jiǎn)答題定點(diǎn)加減法運(yùn)算1、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A-B之值。# 答: 2、設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位(含一位符號(hào)位在內(nèi),若

55、A=-93,B=+45,求A-B之值。# 答: 3、用一位符號(hào)位判斷溢出,A=-11/16,B=-7/16,求【A+B】補(bǔ)。(難易:中# 答: 4、用一位符號(hào)位判斷溢出,A = -0.1001, B = -0.1011,求A+B。(難易:中# 答: 5、用兩位符號(hào)位判斷溢出,設(shè)x =+0.1100,y =+0.1000,求 x+y。(難易:難 # 答: 6、用兩位符號(hào)位判斷溢出,設(shè)x =+11/16,y =+3/16,求 x+y。(難易:難# 答: Chapter 8 指令系統(tǒng)(知識(shí)點(diǎn):指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求一、單項(xiàng)選擇題(知識(shí)點(diǎn):指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求1、指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是(B。難度:中A.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制B.縮短指令長(zhǎng)度,擴(kuò)大尋址空間,提高編程靈活性C.可以直接訪問(wèn)內(nèi)存D.提供擴(kuò)展操作碼的可能,并降低指令譯碼難度2、人們根據(jù)特定需要預(yù)先為計(jì)算機(jī)編制的指令序列稱為(D。難度:中A.軟件B.文件C.集合D.程序3、先計(jì)算后再訪問(wèn)內(nèi)存的尋址方式是(D。A.立即尋址B.直接尋址C.間接尋址D.變址尋址一、單項(xiàng)選擇題