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組成原理考研真題第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論ー、名詞解釋:歷年真題:名詞解釋題:(2002年)1.主機(jī):由CPU、存儲(chǔ)器與I/O接口合在ー起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機(jī)。(2003年)16.主機(jī):由CPU、存儲(chǔ)器與1/O接口合在ー起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機(jī)。(2004年)18.ALU算術(shù)邏輯運(yùn)算単元,負(fù)責(zé)執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。(2005年)21.應(yīng)用軟件:完成應(yīng)用功能的軟件,專門(mén)為解決某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的具體任務(wù)而編寫(xiě)。近4年都考了名稱解釋,所以第一章的名稱解釋是考試的重點(diǎn),這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,也有利于做選擇題及填空題。1.主機(jī):由CPU、存儲(chǔ)器與I/O接口合在ー起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機(jī)。2.CPU:中央處理器,是計(jì)算機(jī)的核心部件,由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成。3.運(yùn)算器:計(jì)算機(jī)中完成運(yùn)算功能的部件,由ALU和寄存器構(gòu)成。4.ALU;算術(shù)邏輯運(yùn)算單元,負(fù)責(zé)執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。5.外圍設(shè)備:計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備,包括輸入設(shè)備,輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)設(shè)備。6.數(shù)據(jù):編碼形式的各種信息,在計(jì)算機(jī)中作為程序的操作對(duì)象。7.指令:是ー種經(jīng)過(guò)編碼的操作命令,它指定需要進(jìn)行的操作,支配計(jì)算機(jī)中的信息傳遞以及主機(jī)與輸入輸出設(shè)備之間的信息傳遞,是構(gòu)成計(jì)算機(jī)軟件的基本元素。8.透明:在計(jì)算機(jī)中,從某個(gè)角度看不到的特性稱該特性是透明的。9.位:計(jì)算機(jī)中的一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)代碼,計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小表示單位。10.字:數(shù)據(jù)運(yùn)算和存儲(chǔ)的單位,其位數(shù)取決于具體的計(jì)算機(jī)。11.字節(jié):衡量數(shù)據(jù)量以及存儲(chǔ)容量的基本單位。1字節(jié)等于8位二進(jìn)制信息。12.字長(zhǎng):ー個(gè)數(shù)據(jù)字中包含的位數(shù),反應(yīng)了計(jì)算機(jī)并行計(jì)算的能力。一般為8位、16位、32位或64位。13.地址:給主存器中不同的存儲(chǔ)位置指定的一個(gè)二進(jìn)制編號(hào)。14.存儲(chǔ)器:計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件,分為內(nèi)存和外存。15.總線:計(jì)算機(jī)中連接功能單元的公共線路,是一束信號(hào)線的集合,包括數(shù)據(jù)總線.地址總線和控制總線。16.硬件:由物理元器件構(gòu)成的系統(tǒng),計(jì)算機(jī)硬件是ー個(gè)能夠執(zhí)行指令的設(shè)備。17.軟件:由程序構(gòu)成的系統(tǒng),分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。18.兼容:計(jì)算機(jī)部件的通用性。19.軟件兼容:一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的軟件能在另ー個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行,并得到相同的結(jié)果,則稱這兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是軟件兼容的。20.程序:完成某種功能的指令序列。
11.寄存器:是運(yùn)算器中若干個(gè)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的部件,由觸發(fā)器構(gòu)成,用于存儲(chǔ)最頻繁使用的數(shù)據(jù)。2.容量:是衡量容納信息能力的指標(biāo)。3.主存:-?般采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件實(shí)現(xiàn),速度較高.成本高且當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)存儲(chǔ)器的內(nèi)容會(huì)丟失。4.輔存:一般通過(guò)輸入輸出部件連接到主存儲(chǔ)器的外圍設(shè)備,成本低,存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)。5.操作系統(tǒng):主要的系統(tǒng)軟件,控制其它程序的運(yùn)行,管理系統(tǒng)資源并且為用戶提供操作界面。6.匯編程序:將匯編語(yǔ)言程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序的計(jì)算機(jī)軟件。7.匯編語(yǔ)言:采用文字方式(助記符)表示的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,其中大部分指令和機(jī)器語(yǔ)言中的指令ーー對(duì)應(yīng),但不能被計(jì)算機(jī)的硬件直接識(shí)別。8.編譯程序:將髙級(jí)語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言程序的計(jì)算機(jī)軟件。9.解釋程序:解釋執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言程序的計(jì)算機(jī)軟件,解釋并立即執(zhí)行源程序的語(yǔ)句。10.系統(tǒng)軟件:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分,進(jìn)行命令解釋、操作管理、系統(tǒng)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)通信、軟件開(kāi)發(fā)和輸入輸出管理的軟件,與具體的應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)關(guān)。11.應(yīng)用軟件:完成應(yīng)用功能的軟件,專門(mén)為解決某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的具體任務(wù)而編寫(xiě)。12.指令流:在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器與CPU之間形成的不斷傳遞的指令序列。從存儲(chǔ)器流向控制器。13.數(shù)據(jù)流:在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器與CPU之間形成的不斷傳遞的數(shù)據(jù)序列。存在于運(yùn)算器與存儲(chǔ)器以及輸入輸出設(shè)備之間。14.接口:計(jì)算機(jī)主機(jī)與外圍設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)與控制信息的電路。計(jì)算機(jī)可以與多種不同的外圍設(shè)備連接,因而需要有多種不同的輸入輸出接口。選擇題沒(méi)有考過(guò)二、填空題:(2000年)系統(tǒng)軟件主要包括:和及診斷程序等。操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序(2005年)18.構(gòu)成中央處理器的兩大部件是和。運(yùn)算器控制器三、改錯(cuò)題:(2000年)1.運(yùn)算器的功能就是執(zhí)行加、減、乘、除四則運(yùn)算。運(yùn)算器的功能就是算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算(2005年)18.構(gòu)成中央處理器的兩大部件是和。硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量常用GB表示,1GB=1O24MB
2第2章數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)運(yùn)算ー、名詞解釋:歷年真題:(2001年,2002年)基數(shù):在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中,對(duì)階碼所代表的指數(shù)值的數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)中是ー個(gè)常數(shù),不用代碼表示。(2003年)移碼:帶符號(hào)數(shù)據(jù)表示方法之一,符號(hào)位用1表示正,0表示負(fù),其余位與補(bǔ)碼相同。(2004年)溢出:指數(shù)的值超出了數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。(2005年)偶校驗(yàn)碼:讓編碼組代碼中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù),違反此規(guī)律為校驗(yàn)錯(cuò)。近5年每年都考名稱解釋,所以第二章的名稱解釋是考試的重點(diǎn),這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做選擇題及填空題。1.原碼:帶符號(hào)數(shù)據(jù)表示方法之一,ー個(gè)符號(hào)位表示數(shù)據(jù)的正負(fù),〇代表正號(hào),1代表負(fù)號(hào),其余的代表數(shù)據(jù)的絕對(duì)值。2.補(bǔ)碼:帶符號(hào)數(shù)據(jù)表示方法之一,正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將二進(jìn)制位按位取反后在最低位上加lo3.反碼:帶符號(hào)數(shù)據(jù)的表示方法之一,正數(shù)的反碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的反碼是將二進(jìn)制位按位取反。4.階碼:在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中,表示小數(shù)點(diǎn)的位置的代碼。5.尾數(shù):在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中,表示數(shù)據(jù)有效值的代碼。6.機(jī)器零:在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中,階碼和尾數(shù)都全為〇時(shí)代表的〇值。7.上溢:指數(shù)的絕對(duì)值太大,以至大于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。8.下溢:指數(shù)的絕對(duì)值太小,以至小于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。9.規(guī)格化數(shù):在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中,為使浮點(diǎn)數(shù)具有唯一的表示方式所作的規(guī)定,規(guī)定尾數(shù)部分用純小數(shù)形式給出,而且尾數(shù)的絕對(duì)值應(yīng)大于1/R,即小數(shù)點(diǎn)后的第一位不為零。10.Booth算法:--種帶符號(hào)數(shù)乘法,它采用相加和相減的操作計(jì)算補(bǔ)碼數(shù)據(jù)的乘積。11.海明距離:在信息編碼中,兩個(gè)合法代碼對(duì)應(yīng)位上編碼不同的位數(shù)。12.馮?諾依曼舍入法:浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的?種舍入方法,在截去多余位時(shí),將剩下數(shù)據(jù)的最低位置1。13.檢錯(cuò)碼:能夠發(fā)現(xiàn)某些錯(cuò)誤或具有自動(dòng)糾錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)編碼。14.糾錯(cuò)碼:能夠發(fā)現(xiàn)某些錯(cuò)誤并且具有自動(dòng)糾錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)編碼。15.奇校驗(yàn)碼:讓編碼組代碼中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù),違反此規(guī)律為校驗(yàn)錯(cuò)。16.海明碼:一種常見(jiàn)的糾錯(cuò)碼,能檢測(cè)出兩位錯(cuò)誤,并能糾正一位錯(cuò)誤。17.循環(huán)碼:?種糾錯(cuò)碼,其合法碼字移動(dòng)任意位后的結(jié)果仍然是ー個(gè)合法碼字。18.桶形移位器:可將輸入的數(shù)據(jù)向左、向右移動(dòng)1位或多位的移位電路。二、數(shù)制度的轉(zhuǎn)換:歷年真題:(2001年)1.若十進(jìn)制數(shù)據(jù)為137.5則其ハ進(jìn)制數(shù)為()。A.89.8B.211.4C.211.5D.1011111.101【分析】:十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為ハ進(jìn)制數(shù)時(shí),整數(shù)部分和小數(shù)部分耍用不同的方法來(lái)處理。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)化采用除基取余法:將整數(shù)除以8,所得余數(shù)即為ハ進(jìn)制數(shù)的個(gè)位上數(shù)碼,再將商除以
38,余數(shù)為ハ進(jìn)制十位上的數(shù)碼……如此反復(fù)進(jìn)行,直到商是〇為止:對(duì)于小數(shù)的轉(zhuǎn)化,采用乘基取整法:將小數(shù)乘以8,所得積的整數(shù)部分即為ハ進(jìn)制數(shù)上分位上的數(shù)碼,再將此枳的小數(shù)部分乘以8,所得積的整數(shù)部分為ハ進(jìn)制數(shù)百分位上的數(shù)碼,如此反復(fù)……直到積是0為止。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得ハ進(jìn)制數(shù)為211.4〇?!敬鸢浮?B(2002年)1.若十進(jìn)制數(shù)為132.75,則相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為()?A.21.3B.84.cC.24.6D.84.6【分析】:十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)時(shí),采用除16取余法;對(duì)于小數(shù)的轉(zhuǎn)化,采用乘16取整法:將小數(shù)乘以16,所得積的整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得十六進(jìn)制數(shù)為84.Co【答案】:B(2003年)14.若十六進(jìn)制數(shù)為A3.5,則相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為()。A.172.5B.179.3125C.163.3125D.188.5【分析】:將十六進(jìn)制數(shù)A3.5轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù),可采用乘鼎相加法完成,即:10xl6l+3xl6°+5xl61=163.3125o【答案】:C(2004年)1.若二進(jìn)制數(shù)為1111.101,則相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為().A.15.625B.15.5C.14.625D.14.5【分析】:將二進(jìn)制數(shù)1111.101轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù),可采用乘暴相加法完成,即:1x23+lx22++lx2'+lx2°+lxj'+l^=15.625?【答案】:A(2005年)2.若十六進(jìn)制數(shù)為B5.4,則相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為()。A.176.5B.176.25C.181.25D.181.5【分析】:將十六進(jìn)制數(shù)B5.4轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù),可采用乘幕相加法完成,即:Ilxl6i+5xl60+4xl6」=181.25?!敬鸢浮?C可見(jiàn),數(shù)制的轉(zhuǎn)換每年必考,必須掌握。還可能考的題型:(1)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制方法:整數(shù)部分除2取余,小數(shù)部分乘2取整。(2)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為ハ進(jìn)制方法:以小數(shù)點(diǎn)為界,整數(shù)部分從右向左每三位分為ー組,最左端不夠三位補(bǔ)零;小數(shù)部分從左向右每三位分為ー組,最右端不夠三位補(bǔ)零;最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位ハ進(jìn)制數(shù)。(3)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制方法:以小數(shù)點(diǎn)為界,整數(shù)部分從右向左每四位分為ー組,最左端不夠四位補(bǔ)零;小數(shù)部分從左向右每四位分為ー組,最右端不夠四位補(bǔ)零;最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位十六進(jìn)制數(shù)。
4三、數(shù)據(jù)編碼:定點(diǎn)數(shù)編碼:(2000年)2.如果X為負(fù)數(shù),由[X]補(bǔ)求[-X]補(bǔ)是將().A.[X]補(bǔ)各值保持不變B.[X]補(bǔ)符號(hào)位變反,其它各位不變C.[X]補(bǔ)除符號(hào)位外,各位變反,未位加1D.[X]補(bǔ)連同符號(hào)位ー起各位變反,未位加1【分析】:不論X是正數(shù)還是負(fù)數(shù),由[X]補(bǔ)求[-X]補(bǔ)的方法是對(duì)[X]補(bǔ)求補(bǔ),即連同符號(hào)位一起按位取反,末位加1?!敬鸢浮?D(2001年)2.若x補(bǔ)=0.1101010,貝リx原=()?A.1.0010101B.1.0010110C.0.0010110D.0.1101010【分析】:正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是用正數(shù)的補(bǔ)碼按位取反,末位加1求得。此題中X補(bǔ)為正數(shù),則X原與X補(bǔ)相同。【答案】:D(2002年)2.若x=10H,則[x]補(bǔ)=()。A.01011B.1011C.0101D.10101【分析】:x為正數(shù),符號(hào)位為〇,數(shù)值位與原碼相同,結(jié)果為01011?!敬鸢浮浚篈(2003年)8.若[X]ネト=1.1011,則真值X是()。A.-0.1011B.-0.0101C.0.1011D.0.0101【分析】:[X]補(bǔ)=1.1011,其符號(hào)位為1,真值為負(fù);真值絕對(duì)值可由其補(bǔ)碼經(jīng)求補(bǔ)運(yùn)算得到,即按位取后得0.0100再末位加1得0.0101,故其真值為-0.0101?!敬鸢浮浚築(2004年)13.設(shè)有二進(jìn)制數(shù)x=-1101110,若采用8位二進(jìn)制數(shù)表示,貝リ[X]補(bǔ)()?A.11101101B.10010011C.00010011D.10010010【分析】:x=-1101110為負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將二進(jìn)制位按位取反后在最低位上加1,故[x]補(bǔ)=10010010o【答案】:D(2005年)1.若[X]補(bǔ)=0.1011,則真值X=()。A.0.1011B.0.0101C.1.1011D.1.0101【分析】:[X]補(bǔ)=0.1011,其符號(hào)位為〇,真值為正;真值就是0.1011?!敬鸢浮?A由上可見(jiàn),有關(guān)補(bǔ)碼每年都考。同學(xué)也要注意一下移碼。(2001)3.若定點(diǎn)整數(shù)64位,含1位符號(hào)位,補(bǔ)碼表示,則所能表示的絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)為()。A.-264B.-(264-1)C.-263D.-(263-1)【分析】:字長(zhǎng)為64位,符號(hào)位為1位,則數(shù)值位為63位。當(dāng)表示負(fù)數(shù)時(shí),數(shù)值位全〇
5為負(fù)絕對(duì)值最大,為ー263?!敬鸢浮浚篊(2002年)3.某機(jī)字長(zhǎng)8位,含一位數(shù)符,采用原碼表示,則定點(diǎn)小數(shù)所能表示的非零最小正數(shù)為()。A.2'9B.2キC.1-D.ノ【分析】:求最小的非零正數(shù),符號(hào)位為〇,數(shù)值位取非〇中的原碼最小值,此8位數(shù)據(jù)編碼為:00000001,表示的值是:2"。【答案】:D(2003年)13.n+1位的定點(diǎn)小數(shù),其補(bǔ)碼表示的是().A.-1 6浮點(diǎn)數(shù)編碼:(2002年)4.設(shè)某浮點(diǎn)數(shù)共12位。其中階碼含1位階符共4位,以2為底,補(bǔ)碼表示;尾數(shù)含1位數(shù)符共8位,補(bǔ)碼表示,規(guī)格化。則該浮點(diǎn)數(shù)所能表示的最大正數(shù)是()。A.27B.28C.28-1D.27-1【分析】:為使浮點(diǎn)數(shù)取正數(shù)最大,可使尾數(shù)取正數(shù)最大,階碼取正數(shù)最大。尾數(shù)為8位補(bǔ)碼(含符號(hào)位),正最大為01111111,為1-2エ階碼為4位補(bǔ)碼(含符號(hào)位),正最大為0111,為7,則最大正數(shù)為:(1-2-7)x27=27-l,【答案】:D四、定點(diǎn)數(shù)加減法:定點(diǎn)數(shù)編碼:(2001年)5.若采用雙符號(hào)位,則發(fā)生正溢的特征是:雙符號(hào)位為()。A.00B.01C.10D.11【分析】:采用雙符號(hào)位時(shí),第一符號(hào)位表示最終結(jié)果的符號(hào),第二符號(hào)位表示運(yùn)算結(jié)果是否溢出。當(dāng)?shù)诙缓偷谝晃环?hào)相同,則未溢出:不同,則溢出。若發(fā)生正溢出,則雙符號(hào)位為01,若發(fā)生負(fù)溢出,則雙符號(hào)位為10。【答案】:B(2003年)12.加法器中每一位的進(jìn)位生成信號(hào)g為()〇A.Xj+yiB.XiyiC.Xj^CjD.Xi+y+G【分析】:在設(shè)計(jì)多位的加法器時(shí),為了加快運(yùn)算速度而采用了快速進(jìn)位電路,即對(duì)加法器的每一位都生成兩個(gè)信號(hào):進(jìn)位生成信號(hào)g和進(jìn)位傳播信號(hào)p,其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi,p=Xi+%?!敬鸢浮浚築(2004年)10.多位二進(jìn)制加法器中每一位的進(jìn)位傳播信號(hào)p為()。A.Xi+yB.XiyiC.Xi+yi+CiD.Xi%。【分析】:在設(shè)計(jì)多位的加法器時(shí),為了加快運(yùn)算速度而采用了快速進(jìn)位電路,即對(duì)加法器的每一位都生成兩個(gè)信號(hào):進(jìn)位生成信號(hào)g和進(jìn)位傳播信號(hào)p其中g(shù)和P定義為:gi=Xi%,p=Xi+y?!敬鸢浮?A(2005年)4.若采用雙符號(hào)位補(bǔ)碼運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位為01,則()。A,產(chǎn)生了負(fù)溢出(下溢)B.產(chǎn)生了正溢出(上溢)C.結(jié)果正確,為正數(shù)D.結(jié)果正確,為負(fù)數(shù)【分析】:采用雙符號(hào)位時(shí),第一符號(hào)位表示最終結(jié)果的符號(hào),第二符號(hào)位表示運(yùn)算結(jié)果是否溢出。當(dāng)?shù)诙缓偷谝晃环?hào)相同,則未溢出;不同,則溢出。若發(fā)生正溢出,則雙符號(hào)位為01,若發(fā)生負(fù)溢出,則雙符號(hào)位為10。【答案】:B可見(jiàn)溢出的判斷是重要考點(diǎn),同學(xué)還要注意其他兩種判斷溢出的方法:(1)兩正數(shù)相加結(jié)果為負(fù)或兩負(fù)數(shù)相加結(jié)果為正就說(shuō)明產(chǎn)生了溢出+3?%(2)最高位進(jìn)位和次高位進(jìn)位不同則發(fā)生了溢出 7V-CjCj+C*1另外要注意快速進(jìn)位加法器的進(jìn)位生成信號(hào)g和進(jìn)位傳播信號(hào)p其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi,p=xi+yi..第i位的進(jìn)位:eM=81+Pfy0五、定點(diǎn)數(shù)的乘除法:(2001年)請(qǐng)用補(bǔ)碼一位乘中的Booth算法計(jì)算x,y=?x=0101,y=-0101I列出計(jì)算過(guò)程?!痉治觥浚貉a(bǔ)碼一位乘法中的Booth算法是ー種對(duì)帶符號(hào)數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算的十分有效的處理方法,采用相加和相減的操作計(jì)算補(bǔ)碼數(shù)據(jù)的乘積。做法是從最低位開(kāi)始,比較相臨的數(shù)位,相等時(shí)不加不減,只進(jìn)行右移位操作:不相等(01)時(shí)加乘數(shù),不相等(10時(shí))相減乘數(shù),再右移位:直到所有位均處理完畢。【答案】:x=0101,x補(bǔ)=0101,-X補(bǔ)=1011,y=-0101,y補(bǔ)=1011循環(huán)步驟乘積(RORIP)0初始值0000101101減0101101110110右移1位1101110112無(wú)操作110111011右移1位1110111013加0101001111101右移1位0001111104減0101110011110右移1位111001111所以結(jié)果為[x?y]補(bǔ)=11101111,真值為ー00011001,十進(jìn)制值為ー25。(2002年)しし知x=0011,y=-0101,試用原碼一位乘法求xy=?請(qǐng)給出規(guī)范的運(yùn)算步驟,求出乘積。【分析】:原碼一位乘法中,符號(hào)位與數(shù)值位是分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算的。運(yùn)算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積,符號(hào)是乘數(shù)與被乘數(shù)符號(hào)位的異或。原碼一位乘法的每一次循環(huán)的操作是最低位為1,加被乘數(shù)的絕對(duì)值后右移1位;最低位為0,加〇后右移1位。幾位乘法就循環(huán)幾次?!敬鸢浮? 8x原=00011,y原=10101,|x|=0011,|y|=0101結(jié)果的符號(hào)位1?0=1循環(huán)步驟乘積(ROR1)0初始值000001011加001100110101右移1位000110102加000011010右移1位000011013加001100111101右移1位000111104加000011110右移1位00001111所以結(jié)果為ー00001111(2003年)32.用Booth算法計(jì)算7X(-3)。要求寫(xiě)出每ー步運(yùn)算過(guò)程及運(yùn)算結(jié)果。參考2001年考題(2004年)32.用原碼的乘法方法進(jìn)行0110X0101的四位乘法。要求寫(xiě)出每ー步運(yùn)算過(guò)程及運(yùn)算結(jié)果。參考2002年考題(2005年)32.用原碼加減交替一位除法進(jìn)行7+2運(yùn)算。要求寫(xiě)出每ー步運(yùn)算過(guò)程及運(yùn)算結(jié)果。【分析】:是教材P46原題【答案】:7的原碼0111,3的原碼0011,結(jié)果符號(hào)是〇?0=0原碼加減交替除法求x/y的分步運(yùn)算過(guò)程。循環(huán)步驟余數(shù)(ROR1) 90初始值00000111左移,商〇000011101減001111011110加0011,商〇00001110(0)左移1位000111002減001111101100加0011,商〇00011100(0)左移1位001110003減001100001000商100001000(1)左移1位000100014減001111100001加0011,商〇00010001(0)左移1位00100010R0右移1位00010010所以,商是0010,即2;余數(shù)是0001,即1。由上可見(jiàn),定點(diǎn)數(shù)乘除法計(jì)算題每年必考(10分),同學(xué)除了掌握已經(jīng)考過(guò)的三種題型外,還要特別注意原碼恢復(fù)余數(shù)除法的計(jì)算過(guò)程,教材P44頁(yè)例題:計(jì)算7/2。我們利用這種方法計(jì)算ー下?/3〇(2000年)1.在原碼一位乘中,當(dāng)乘數(shù)Yi為1時(shí),()。A.被乘數(shù)連同符號(hào)位與原部分積相加后,右移一位B,被乘數(shù)絕對(duì)值與原部分積相加后,右移一位C.被乘數(shù)連同符號(hào)位右移一位后,再與原部分積相加D.被乘數(shù)絕對(duì)值右移一位后,再與原部分積相加【分析】:原碼一位乘法中,符號(hào)位與數(shù)值位是分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算的。運(yùn)算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積,符號(hào)是乘數(shù)與被乘數(shù)符號(hào)位的異或。數(shù)值位相乘時(shí),當(dāng)乘數(shù)某位為1時(shí),將被乘數(shù)絕對(duì)值與原部分積相加后,右移一位?!敬鸢浮?B(200I年)7.原碼乘法是()?A.先取操作數(shù)絕對(duì)值相乘,符號(hào)位單獨(dú)處理B,用原碼表示操作數(shù),然后直接相乘 10C.被乘數(shù)用原碼表示,乘數(shù)取絕對(duì)值,然后相乘D.乘數(shù)用原碼表示,被乘數(shù)取絕對(duì)值,然后相乘【分析】:原碼一位乘法中,符號(hào)位與數(shù)值位是分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算的。運(yùn)算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積,符號(hào)是乘數(shù)與被乘數(shù)符號(hào)位的異或?!敬鸢浮?A8.原碼加減交替除法又稱為不恢復(fù)余數(shù)法,因此()。A,不存在恢復(fù)余數(shù)的操作B.當(dāng)某ー步運(yùn)算不夠減時(shí),做恢復(fù)余數(shù)的操作C.僅當(dāng)最后ー步余數(shù)為負(fù)時(shí),做恢復(fù)余數(shù)的操作D.當(dāng)某ー步余數(shù)為負(fù)時(shí),做恢復(fù)余數(shù)的操作【分析】:在用原碼加減交替法作除法運(yùn)算時(shí),商的符號(hào)位是由除數(shù)和被除數(shù)的符號(hào)位異或來(lái)決定的,商的數(shù)值是由除數(shù)、被除數(shù)的絕對(duì)值通過(guò)加減交替運(yùn)算求得的。由于除數(shù)、被除數(shù)取的都是絕對(duì)值,那么最終的余數(shù)當(dāng)然應(yīng)是正數(shù)。如果最后ー步余數(shù)為負(fù),則應(yīng)將該余數(shù)加上除數(shù),將余數(shù)恢復(fù)為正數(shù),稱為恢復(fù)余數(shù)?!敬鸢浮浚篊(2002年)5.原碼乘法是指()〇A.用原碼表示乘數(shù)與被乘數(shù),直接相乘B.取操作數(shù)絕対值相乘,符號(hào)位單獨(dú)處理C,符號(hào)位連同絕對(duì)值ー起相乘D,取操作數(shù)絕対值相乘,乘積符號(hào)與乘數(shù)符號(hào)相同答案:B六、邏輯運(yùn)算:(2005年)5.已知一個(gè)8位寄存器的數(shù)值為11001010,將該寄存器小循環(huán)左移一位后,結(jié)果為()〇A.01100101B.10010100C.10010101D.01100100【分析】:移位種類運(yùn)算規(guī)則算術(shù)左移每位左移一位,最右位移入〇,最高位移出進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位算術(shù)右移每位右移一位,最高位符號(hào)復(fù)制,最低位移出進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位邏輯左移每位左移一位,最右位移入〇,最高位移出進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位 11邏輯右移每位右移一位,最右位移入〇,最低位移出進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位小循環(huán)左移每位左移一位,最髙位進(jìn)入最低位和標(biāo)志寄存器C位小循環(huán)右移每位右移一位,最低位進(jìn)入最高位和標(biāo)志寄存器C位大循環(huán)左移每位左移一位,最高位進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位,C位進(jìn)入最低位大循環(huán)右移每位右移一位,最低位進(jìn)入標(biāo)志寄存器C位,C位進(jìn)入最高位【答案】:c七、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算:(2001)6.浮點(diǎn)加減中的對(duì)階的()。A.將較小的ー個(gè)階碼調(diào)整到與較大的ー個(gè)階碼相同B.將較大的ー個(gè)階碼調(diào)整到與較小的一個(gè)階碼相同C.將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼相同D.將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼相同【分析】:浮點(diǎn)加減法中的對(duì)階是向較大階碼對(duì)齊,即將較小的ー個(gè)階碼調(diào)整到與較大的ー個(gè)階碼相同?!敬鸢浮?A注意有關(guān)浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算例:用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算步驟對(duì)56+5進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算,浮點(diǎn)數(shù)格式為1位符號(hào)位、5位階碼、10位尾碼,基數(shù)為2?!敬鸢浮?56,0=1110002=0.111000x2,5,0=1012=0.101x23①對(duì)階:0.101x23=0.000101x26②尾數(shù)相加:0.111000+0.000101=0.111101③規(guī)格化結(jié)果:0.111101X26④舍入:數(shù)據(jù)己適合存儲(chǔ),不必舍入⑤檢查溢出:數(shù)據(jù)無(wú)溢出。第二章一般不考簡(jiǎn)答題第3章存儲(chǔ)系統(tǒng)ー、名詞解釋:歷年真題:(2001年)2.DRAM:動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,利用電容電荷存儲(chǔ)信息。(2001年)6.邏輯地址:程序員編程所用的地址以及CPU通過(guò)指令訪問(wèn)主存時(shí)所產(chǎn)生的地址。 12(200I年)10.隨機(jī)存取方式:可按地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器任一編址單元,其訪問(wèn)時(shí)間相同且與地址無(wú)關(guān)。六年以來(lái)就考了這3個(gè)名稱解釋,而且近4年都沒(méi)有考,所以第三章的名稱解釋不是考試的重點(diǎn),這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做選擇題及填空題。1.RAM:隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,能夠快速方便的訪問(wèn)地址中的內(nèi)容,訪問(wèn)的速度與存儲(chǔ)位置無(wú)關(guān)。2.ROM:只讀存儲(chǔ)器,ー種只能讀取數(shù)據(jù)不能寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。3.SRAM:靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,采用雙穩(wěn)態(tài)電路存儲(chǔ)信息。4.DRAM:動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,利用電容電荷存儲(chǔ)信息。5.EDODRAM:增強(qiáng)數(shù)據(jù)輸出動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ),采用快速頁(yè)面訪問(wèn)模式并增加了一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。6.PROM:可編程的ROM,可以被用戶編程一次。7.EPROM:可擦寫(xiě)可編程的ROM,可以被用戶編程多次??孔贤饩€激發(fā)浮置柵上的電荷以達(dá)到擦除的H的。8.EEPROM:電可擦寫(xiě)可編程的ROM,能夠用電子的方法擦除其中的內(nèi)容。9.SDRAM:同步型動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,在系統(tǒng)時(shí)鐘控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。10.快閃存儲(chǔ)器:一種非揮發(fā)性存儲(chǔ)器,與EEPROM類似,能夠用電子的方法擦除其中的內(nèi)容。11.相聯(lián)存儲(chǔ)器:ー種按內(nèi)容訪問(wèn)的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)單元有匹配電路,可用于是cache中查找數(shù)據(jù)。12.多體交叉存儲(chǔ)器:由多個(gè)相互獨(dú)立、容量相同的存儲(chǔ)體構(gòu)成的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)體獨(dú)立工作,讀寫(xiě)操作重疊進(jìn)行。13.訪存局部性:CPU的ー種存取特性,對(duì)存儲(chǔ)空間的90%的訪問(wèn)局限于存儲(chǔ)空間的10%的區(qū)域中,而另外10%的訪問(wèn)則分布在90%的區(qū)域中。14.直接映象:cache的ー種地址映象方式,ー個(gè)主存塊只能映象到cache中的唯ーー個(gè)指定塊。15.全相聯(lián)映象:cache的ー種地址映象方式,ー個(gè)主存塊可映象到任何cache塊。16.組相聯(lián)映象:cache的ー種地址映象方式,將存儲(chǔ)空間分成若干組,各組之間用直接映象,組內(nèi)各塊之間用全相聯(lián)映象。17.全寫(xiě)法(寫(xiě)直達(dá)法):cache命中時(shí)的?種更新策略,寫(xiě)操作時(shí)將數(shù)據(jù)既寫(xiě)入cache又寫(xiě)入主存,但塊變更時(shí)不需要將調(diào)出的塊寫(xiě)回主存。18.寫(xiě)回法:cache命中時(shí)的」?種更新策略,寫(xiě)cache時(shí)不寫(xiě)主存,而當(dāng)cache數(shù)據(jù)被替換出去時(shí)オ寫(xiě)回主存。19.按寫(xiě)分配:cache不命中時(shí)的ー種更新策略,寫(xiě)操作時(shí)把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊從主存調(diào)入cache〇20.不按寫(xiě)分配:cache不命中時(shí)的ー種更新策略,寫(xiě)操作時(shí)該地址的數(shù)據(jù)塊不從主存調(diào)入cache〇一般寫(xiě)回法采用按寫(xiě)分配法,寫(xiě)直達(dá)法則采用不按寫(xiě)分配法。21.虛擬存儲(chǔ)器:為了擴(kuò)大容量,把輔存當(dāng)作主存使用,所需要的程序和數(shù)據(jù)由輔助的軟件和硬件自動(dòng)地調(diào)入主存,對(duì)用戶來(lái)說(shuō),好像機(jī)器有一個(gè)容量很大的內(nèi)存,這個(gè)擴(kuò)大了的存儲(chǔ)空間稱為虛擬存儲(chǔ)器22.層次化存儲(chǔ)體系:把各種不同存儲(chǔ)容量、不同訪問(wèn)速度、不同成本的存儲(chǔ)器件按層 13次構(gòu)成多層的存儲(chǔ)器,并通過(guò)軟硬件的管理將其組成統(tǒng)ー的整體,使所存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各種存儲(chǔ)器件中。1.訪問(wèn)時(shí)間:從啟動(dòng)訪問(wèn)存儲(chǔ)器操作到操作完成的時(shí)間。2.訪問(wèn)周期時(shí)間:從一次訪問(wèn)存儲(chǔ)的操作到操作完成后可啟動(dòng)下一次操作的時(shí)間。3.帶寬:存儲(chǔ)器在連續(xù)訪問(wèn)時(shí)的數(shù)據(jù)吞吐率。4.段式管理:ー種虛擬存儲(chǔ)器的管理方式,把虛擬存儲(chǔ)空間分成段,段的長(zhǎng)度可以任意設(shè)定,并可以放大或縮小。5.頁(yè)式管理:一種虛擬存儲(chǔ)器的管理方式,把虛擬存儲(chǔ)空間和實(shí)際存儲(chǔ)空間等分成固定容量的頁(yè),需要時(shí)裝入內(nèi)存,各頁(yè)可裝入主存中不同的實(shí)際頁(yè)面位置。6.段頁(yè)式管理:一種虛擬存儲(chǔ)器的管理方式,將存儲(chǔ)空間邏輯模塊分成段,每段又分成若干頁(yè)。7.固件:固化在硬件中的固定不變的常用軟件。8.邏輯地址:程序員編程所用的地址以及CPU通過(guò)指令訪問(wèn)主存時(shí)所產(chǎn)生的地址。9.物理地址:實(shí)際的主存儲(chǔ)器的地址稱為“真實(shí)地址”。二、選擇填空題:歷年真題評(píng)析:2000年:5.動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是()。A.在工作中存儲(chǔ)器內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生變化B,每次讀出后,需要根據(jù)原存內(nèi)容重新寫(xiě)入一遍C.每隔一定時(shí)間,需要根據(jù)原存內(nèi)容重新寫(xiě)入ー?遍D,在工作中需要?jiǎng)討B(tài)地改變?cè)L存地址【分析】:動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是利用電容存儲(chǔ)電荷的特性記錄信息,由于電容會(huì)放電,必須在電荷流失前對(duì)電容充電,即刷新。方法是每隔一定時(shí)間,根據(jù)原存內(nèi)容重新寫(xiě)入一遍。【答案】:C8.地址線A15-A0(低),若選取用!6KX1存儲(chǔ)芯片構(gòu)成64KB存儲(chǔ)器則應(yīng)由地址碼譯碼產(chǎn)生片選信號(hào)?!痉治觥浚河?6Kx!芯片構(gòu)成64KB的存儲(chǔ)器,需要的芯片數(shù)量為:(64Kx8)/(16KxD=32,每8片ー組分成4組,每組按位擴(kuò)展方式組成一個(gè)16Kx8位的模塊,4個(gè)模塊按字?jǐn)U展方式構(gòu)成64KB的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器的容量為64K=2叱需要!6位地址,選用A15-A0為地址線:每個(gè)模塊的容量為16K=2”需要14位地址,選用A13-A0為每個(gè)模塊提供地址;A15、A14通過(guò)2-4譯碼器對(duì)4個(gè)模塊進(jìn)行片選?!敬鸢浮?A15,A149.有靜態(tài)RAM與動(dòng)態(tài)RAM可供選擇,在構(gòu)成大容量主存時(shí),一般就選擇?!痉治觥?靜態(tài)RAM特點(diǎn)是存取速度快,單位價(jià)格(每字節(jié)存儲(chǔ)空間的價(jià)格)較高:動(dòng)態(tài)RAM則是存取速度稍慢,單位價(jià)格較低。所以考慮價(jià)格因素,在構(gòu)成大容量的存儲(chǔ)器時(shí)ー?般選擇動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器?!敬鸢浮浚簞?dòng)態(tài)RAM 142001年:11.高速緩沖存儲(chǔ)器Cache一般采?。ǎ?。A.隨機(jī)存取方式B.順序存取方式C.半順序存取方式D.只讀不寫(xiě)方式【分析】:Cache是為提高存儲(chǔ)器帶寬而在主存儲(chǔ)器和CPU之間增加的存儲(chǔ)器,目的是用來(lái)存儲(chǔ)使用頻繁的數(shù)據(jù)和指令,存取方式應(yīng)與主存儲(chǔ)器相同,均為隨機(jī)存取方式?!敬鸢浮?A12.若存儲(chǔ)周期250ns,每次讀出16位,則該存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送率為()〇A.4X106字節(jié)/秒B.4M字節(jié)/秒C.8X106字節(jié)/秒D.8M字節(jié)/秒【分析】:存儲(chǔ)周期250ns,換算為250x10-9秒:每個(gè)存儲(chǔ)周期可讀出16位,為兩個(gè)字節(jié),則數(shù)據(jù)傳送率為:2字節(jié)/(250x10-9)秒,即8x106字節(jié)/秒。【答案】:C13.半導(dǎo)體靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM的存儲(chǔ)原理是()。A.依靠雙穩(wěn)態(tài)電路B.依靠定時(shí)刷新C.依靠讀后再生D.信息不再變化【分析】:半導(dǎo)體靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM是由雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成,并依靠其穩(wěn)態(tài)特性來(lái)保存信息;動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM是利用電容器存儲(chǔ)電荷的特性存儲(chǔ)數(shù)據(jù),依靠定時(shí)刷新和讀后再生對(duì)信息進(jìn)行保存,而ROM中的信息ー經(jīng)寫(xiě)入就不再變化?!敬鸢浮?A2002年:6.一般來(lái)講,直接映象常用在()〇A.小容量高速CacheB.大容量高速CacheC.小容量低速CacheD.大容量低速Cache【分析】:直接映象的地址轉(zhuǎn)換速度快,但塊的沖突概率較高。在大容量高速Cache系統(tǒng)中使用直接映象方式,即可以發(fā)揮Cache的高速度,又可以減少塊的沖突概率。【答案】:B7.下列存儲(chǔ)器中,()速度最快。A.硬盤(pán)B.光盤(pán)C.磁帶D.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器【分析】:由于存儲(chǔ)器原理和結(jié)構(gòu)的不同,各種存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度各不相同。以上存儲(chǔ)器中訪問(wèn)速度由快到慢的順序?yàn)?半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、硬盤(pán)、光盤(pán)、磁帶。【答案】:D2003年:15.在下列Cache替換算法中,一?般說(shuō)來(lái)哪ー種比較好()?A.隨機(jī)法B.先進(jìn)先出法 15C.后進(jìn)先出法D.近期最少使用法【分析】:在Cache替換算法中,隨機(jī)法是隨機(jī)地確定替換的存儲(chǔ)單元,先進(jìn)先出法是替換最早調(diào)入的存儲(chǔ)單元,它們都沒(méi)有根據(jù)程序訪存局部性原理,命中率較低;近期最少使用法比較正確地利用了程序訪存局部性原理,替換出近期用得最少的存儲(chǔ)塊,命中率較高,是?種比較好的替換算法。而后進(jìn)先出法不是Cache所使用的替換算法,此法在堆棧存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中使用。【答案】:D2004年:8.表示主存容量的常用單位為()。A.數(shù)據(jù)塊數(shù)B,字節(jié)數(shù)C.扇區(qū)數(shù)D.記錄項(xiàng)數(shù)【分析】:表示主存容量的常用單位字節(jié)B,是基本單位。此外還有KB、MB、GB、TB.【答案】:B11.存儲(chǔ)器的隨機(jī)訪問(wèn)方式是指()。A.可隨意訪問(wèn)存儲(chǔ)器B,按隨機(jī)文件訪問(wèn)存儲(chǔ)器C.可對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀出與寫(xiě)入D.可按地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器任一編址單元,其訪問(wèn)時(shí)間相同且與地址無(wú)關(guān)【分析】:存儲(chǔ)器的隨機(jī)訪問(wèn)方式是指可按地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器任一編址單元,其訪問(wèn)時(shí)間相同且與地址無(wú)關(guān)?!敬鸢浮浚篋2005年:6.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是()。A.工作中存儲(chǔ)內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生變化B,工作中需要?jiǎng)討B(tài)改變?cè)L存地址C.工作中需要?jiǎng)討B(tài)地改變供電電壓D.需要定期刷新每個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的信息【分析】:此題與2000年考題基本相同。動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是利用電容存儲(chǔ)電荷的特性記錄信息,由于電容會(huì)放電,必須在電荷流失前對(duì)電容充電,即刷新。方法是每隔一定時(shí)間,根據(jù)原存內(nèi)容重新寫(xiě)入一遍。【答案】:D7.組相聯(lián)映象和全相聯(lián)映象通常適合于()。A,小容量CacheB.大容量CacheC,小容量ROMD.大容量ROM【分析】:直接映象的地址轉(zhuǎn)換速度快,但塊的沖突概率較高。在大容量高速Cache系統(tǒng)中使用直接映象方式,即可以發(fā)揮Cache的高速度,又可以減少塊的沖突概率。組相聯(lián)映象和全相聯(lián)映象速度較低,通常適合于小容量Cache?!敬鸢浮浚篈三、簡(jiǎn)答題: 16歷年真題:(2000年)6.靜態(tài)存儲(chǔ)器依靠什么存儲(chǔ)信息?動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器乂依靠什么原理存儲(chǔ)信息?試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。(5分)【答案】:(1)靜態(tài)存儲(chǔ)器依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)來(lái)分別存儲(chǔ)0和1。速度較快,不需動(dòng)態(tài)刷新,但集成度稍低,功耗大,價(jià)格高。(2)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器依靠電容上暫存電荷來(lái)存儲(chǔ)信息,電容上有電荷為!,無(wú)電荷為〇。集成度高,功耗小,價(jià)格較低,速度悄慢,需定時(shí)刷新。(2001年)5.(不算CPU中的寄存器級(jí))存儲(chǔ)系統(tǒng)一般由哪三級(jí)組成?請(qǐng)分別簡(jiǎn)述各層存儲(chǔ)器的作用(存放什么內(nèi)容)及對(duì)速度、容量的要求。【答案】:①主存:存放需要CPU運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù),速度較快,容量較大;②Cache:存放當(dāng)前訪問(wèn)頻繁的內(nèi)容,即主存某些頁(yè)的內(nèi)容復(fù)制。特點(diǎn)是速度最快、容量較小;③外存:存放需聯(lián)機(jī)保存但暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。容量很大而速度較慢。(2002年)1.靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)依靠什么來(lái)存儲(chǔ)信息?為什么稱為“靜態(tài)”存儲(chǔ)器?【答案】:靜態(tài)存儲(chǔ)器依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)來(lái)分別存儲(chǔ)〇和1。這類存儲(chǔ)器在電源正常情況下,可以長(zhǎng)期保存信息不變(除非重新寫(xiě)入),不需要?jiǎng)討B(tài)刷新,所以稱為“靜態(tài)”存儲(chǔ)器。(2003年)27.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM和靜態(tài)存儲(chǔ)器RAM各依靠什么來(lái)存儲(chǔ)信息?分別說(shuō)明它們的優(yōu)缺點(diǎn)?!敬鸢浮?靜態(tài)存儲(chǔ)器RAM:依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)信息〇和1,其優(yōu)點(diǎn)是速度高。缺點(diǎn):價(jià)格高、容量小、功耗大。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM:依靠電容器存儲(chǔ)電荷來(lái)存儲(chǔ)信息,充電至髙電平為1,放電至低電平為〇。優(yōu)點(diǎn):容量大、價(jià)格低。缺點(diǎn):速度慢,需要?jiǎng)討B(tài)刷新。(2004年)26.何謂虛擬存儲(chǔ)器?其主要好處是什么?【答案】:虛擬存儲(chǔ)器:為了擴(kuò)大容量,把輔存當(dāng)作主存使用,所需要的程序和數(shù)據(jù)由輔助的軟件和硬件自動(dòng)地調(diào)入主存,對(duì)用戶來(lái)說(shuō),好像機(jī)器有一個(gè)容量很大的內(nèi)存,這個(gè)擴(kuò)大了的存儲(chǔ)空間稱為虛擬存儲(chǔ)器。虛擬存儲(chǔ)器的主要好處是虛擬擴(kuò)大主存容量,減輕用戶對(duì)程序進(jìn)行分塊的煩惱,提高軟件開(kāi)發(fā)效率。(2005年)26.簡(jiǎn)述靜態(tài)存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作過(guò)程?!敬鸢浮浚阂獙⑼獠繑?shù)據(jù)寫(xiě)入靜態(tài)存儲(chǔ)器,外部電路要驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線,使得外部信息輸入的存儲(chǔ)單元,改變存儲(chǔ)單元的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),從而將信息寫(xiě)入到存儲(chǔ)器。其他簡(jiǎn)答題目:由上可見(jiàn),本每年要考一個(gè)簡(jiǎn)答題,動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM和靜態(tài)存儲(chǔ)器RAM的題目多次考到,虛擬存儲(chǔ)器考過(guò)一次。同學(xué)除了要掌握已經(jīng)考過(guò)的題目外,有關(guān)CACHE的題目一定要注意。 17需要同學(xué)熟悉的題目:1、主存與CACHE之間的映象方式:有直接映象、全相聯(lián)印象、組相聯(lián)印象三種。直接映象是指主存儲(chǔ)器中的每個(gè)塊只能夠映象到CACHE中唯ーー個(gè)指定塊的地址映象方式。全相聯(lián)映象是指每個(gè)主存塊都能夠映象到任一CACHE塊的地址映象方式。組相聯(lián)印象是直接映象和全相聯(lián)映象兩種方式的結(jié)合,它將存儲(chǔ)空間分成若干組,在組間直接映象方式,而在組內(nèi)使用全相聯(lián)印象方式。2、CACHE的替換策略:隨機(jī)法是用“個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的替換塊號(hào);先進(jìn)先出法是替換最早調(diào)入的存儲(chǔ)單元:近期最少用法替換近期最少使用的存儲(chǔ)。3、CACHE的更新策略:寫(xiě)操作CACHE命中時(shí),CACHE更新策略有兩種:①寫(xiě)直達(dá)法:將內(nèi)容同時(shí)寫(xiě)入CACHE和主存。②寫(xiě)回法:將內(nèi)容只寫(xiě)入CACHE,當(dāng)CACHE數(shù)據(jù)被替換出去オ寫(xiě)回主存。寫(xiě)操作CACHE不命中時(shí),更新策略有兩種:①按寫(xiě)分配法:當(dāng)CACHE不命中時(shí)將該地址對(duì)應(yīng)的塊從主存調(diào)入CACHE。②當(dāng)CACHE不命中時(shí)將該地址對(duì)應(yīng)的塊不從主存調(diào)入CACHE。4、虛擬存儲(chǔ)器的管理方式:頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器是把虛擬存儲(chǔ)空間和實(shí)際存儲(chǔ)空間等分成固定容量的頁(yè),各虛擬頁(yè)可裝入中不同的實(shí)際頁(yè)面位置;段式虛擬存儲(chǔ)器是將主存按段分配,段長(zhǎng)度不固定,由OS為程序分配各段;段頁(yè)式是前兩種的結(jié)合,它將存儲(chǔ)空間按邏輯模塊分段再分成若干頁(yè)通過(guò)段表和頁(yè)表進(jìn)行訪存。5、提髙存儲(chǔ)器工作速度的技術(shù)主要有芯片技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)。【答案】:芯片技術(shù):(1)快速頁(yè)式動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(FPMDRAM)存儲(chǔ)器的下一次訪問(wèn)可以利用上一次訪問(wèn)的行地址,這樣就可以減少兩次輸入地址帶來(lái)的訪問(wèn)延遲。(2)增強(qiáng)數(shù)據(jù)輸出存儲(chǔ)器(EDODRAM)與FPMDRAM相似,增加了一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器,并采用不同的控制邏輯連接到芯片的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路中以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。(3)同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片(SDRAM),芯片在系統(tǒng)時(shí)鐘控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出與寫(xiě)入。(4)相聯(lián)存儲(chǔ)器是ー種按內(nèi)容訪問(wèn)的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)單元有匹配電路,可用于cache中查找數(shù)據(jù),整個(gè)存儲(chǔ)器陣列同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的匹配操作。結(jié)構(gòu)技術(shù):(1)增加存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度:將存儲(chǔ)器的位寬展到多個(gè)字的寬度以增加同時(shí)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量,從而提髙數(shù)據(jù)訪問(wèn)的吞吐率。(2)采用多體交叉存儲(chǔ)器:由多個(gè)相互獨(dú)立、容量相同的存儲(chǔ)體構(gòu)成的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)體獨(dú)立工作,讀寫(xiě)操作重疊進(jìn)行,從而提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度。6、虛擬存儲(chǔ)器中,頁(yè)面的大小不能太小,也不能太大,為什么?【答案】:虛擬存儲(chǔ)器中,頁(yè)面如果太小,虛擬存儲(chǔ)器中包貪的頁(yè)面?zhèn)€數(shù)就會(huì)過(guò)多,使得頁(yè)表的體積過(guò)大,頁(yè)表本身占據(jù)的存儲(chǔ)空間過(guò)大,操作速度將變慢;當(dāng)頁(yè)面太大時(shí),虛擬存儲(chǔ)器中的頁(yè)面?zhèn)€數(shù)會(huì)變少,由于主存的容量比虛擬存儲(chǔ)器的容量少,主存中的頁(yè)面?zhèn)€數(shù)會(huì)更少,每一次頁(yè)面裝入的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),每當(dāng)需要裝入新的頁(yè)面時(shí),速度會(huì)變慢。所以在虛擬存儲(chǔ)器中如果頁(yè)面的大小太大或太小,都會(huì)影響訪存速度。四、設(shè)計(jì)題目:歷年真題:(2000年)1.用16Kx8存儲(chǔ)芯片構(gòu)成64KB存儲(chǔ)器,請(qǐng)畫(huà)出邏輯圖,并注明地址線.數(shù)據(jù) 18線.片選線.讀寫(xiě)控制線等。(6分)(2001年)2.(15分)用1Kx4片的存儲(chǔ)芯片構(gòu)成一個(gè)4Kx8的存儲(chǔ)器,地址線Al5——Ao(低),雙向數(shù)據(jù)線Dt—D°WE控制讀寫(xiě),CE為片選輸入端。畫(huà)出芯片級(jí)邏輯圖,注明各種信號(hào)線,列出片選邏輯式。【分析】:用1Kx4位/片的存儲(chǔ)芯片構(gòu)成一個(gè)4Kx8的存儲(chǔ)器,所需的芯片數(shù)量為:(4Kx8)/(1K>4)=8片,每?jī)善鳛椹`組共4組,每組內(nèi)采用位擴(kuò)展法組成一個(gè)1K、8的模塊,4個(gè)1KX8的模塊按字?jǐn)U展法構(gòu)成4Kx8的存儲(chǔ)器。此存儲(chǔ)器的容量為4KB,需!2位地址,選用A『Ao作為地址線,A12-A15不用,各芯片的容量均為1K,需10位地址,用A9-A0向每個(gè)芯片提供地址,Al0>A”通過(guò)ー個(gè)2-4譯碼器對(duì)4個(gè)模塊進(jìn)行選擇,每個(gè)輸出控制ー個(gè)模塊內(nèi)的兩個(gè)芯片,各個(gè)模塊的片選控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入分別為:〇〇、0K10,11,所有作為所有芯片的讀寫(xiě)控制信號(hào),D7-D0為8條數(shù)據(jù)線?!敬鸢浮?各片選信號(hào)的邏輯式為:--&ルf=ム4/==3=AA(2002年)2.(15分)用2Kx4位/片的RAM存儲(chǔ)芯片構(gòu)成一個(gè)8KB的存儲(chǔ)器,地址總線為Al5(高位)?A。(低位),數(shù)據(jù)總線D7(高位)?Do(低位),控制讀寫(xiě)。請(qǐng)寫(xiě)出片選邏輯式,畫(huà)出芯片級(jí)邏輯圖,注意各信號(hào)線。【分析】:用2Kx4位/片的RAM存儲(chǔ)芯片構(gòu)成一個(gè)8KB(8K*8位)的存儲(chǔ)器,所需的芯片數(shù)量為:(8Kx8)/(2Kx4)=8片,每?jī)善鳛椹`組共4組,每組內(nèi)采用位擴(kuò)展法組成一個(gè)2K><8的模塊,4個(gè)2KX8的模塊按字?jǐn)U展法構(gòu)成8Kゝ8的存儲(chǔ)器,即8KB的存儲(chǔ)器。此存儲(chǔ)器的容量為8KB,需13位地址(213=8K),選用AgAo作為地址線,A13,A14A3不用,各芯片的容量均為2K,需!I位地址,用A10-A0向每個(gè)芯片提供地址,A11,A12通過(guò)ー個(gè)2Y譯碼器對(duì)4個(gè)模塊進(jìn)行選擇,每個(gè)輸出控制ー個(gè)模塊內(nèi)的兩個(gè)芯片,各個(gè)模塊的片選控制信號(hào)CS對(duì)應(yīng)的輸入分別為:00,01、10,11,月彎作為所有芯片的讀寫(xiě)控制信號(hào),D7-Do為8條數(shù)據(jù)線?!敬鸢浮?チ=4141.=ル&=3=&&(2003年)33.(15分)用4kx8位/片的SRAM存儲(chǔ)器芯片設(shè)計(jì)ー個(gè)16Kx16位的存儲(chǔ)器。已知地 19址總線為A15?A。(低),雙向數(shù)據(jù)總線為55?Do(低),讀寫(xiě)控制信號(hào)為腰。請(qǐng)畫(huà)出該存儲(chǔ)器邏輯圖,注明各種信號(hào)線,列出各片選邏輯式。(2004年)33.用2Kxi6位/片的SRAM存儲(chǔ)器芯片設(shè)計(jì)ー個(gè)8Kx32位的存儲(chǔ)器,已知地址總線為A15?A。(低),數(shù)據(jù)總線D31?D。(低),為讀寫(xiě)控制信號(hào)。請(qǐng)畫(huà)出該存儲(chǔ)器芯片級(jí)邏輯圖,注明各種信號(hào)線,列出片選信號(hào)邏輯式。(2005年)33.用64x4位/片的SRAM存儲(chǔ)器芯片設(shè)計(jì)ー個(gè)總?cè)萘繛?56字節(jié)存儲(chǔ)器,CPU地址總線為Au?A。(低),雙向數(shù)據(jù)總線D7?D。(低),讀寫(xiě)控制信號(hào)為芯片的片選控制信號(hào)為請(qǐng)寫(xiě)出片選信號(hào)邏輯式,繪出該存儲(chǔ)器邏輯框圖,注明各信號(hào)線。由上可見(jiàn)每年考題基本一樣,同學(xué)要注意的是:①地址線條數(shù)的計(jì)算,多少條片內(nèi)地址線,多少條片選,多少條空閑。②不要漏掉控制線。③畫(huà)圖注意布局,要規(guī)整、清晰,在演算紙上畫(huà)好后再畫(huà)道試卷上。第4章指令系統(tǒng)ー、名詞解釋:歷年真題:2001年3.堆棧:數(shù)據(jù)的寫(xiě)入寫(xiě)出不需要地址,按先進(jìn)后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。4.立即尋址方式:操作數(shù)直接在指令中給出。六年以來(lái)就考了這2個(gè)名稱解釋,而且近4年都沒(méi)有考,所以第四章的名稱解釋不是考試的重點(diǎn),這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做選擇題、改錯(cuò)題和填空題。1.指令系統(tǒng):計(jì)算機(jī)中各種指令的集合,它反映了計(jì)算機(jī)硬件具備的基本功能。2.計(jì)算機(jī)指令:計(jì)算機(jī)硬件能識(shí)別并能直接執(zhí)行操作的命令,描述一個(gè)基本操作。3.指令編碼:將指令分成操作碼和操作數(shù)地址碼的幾個(gè)字段來(lái)編碼。4.指令格式:指定指令字段的個(gè)數(shù),字段編碼的位數(shù)和編碼的方式。5.立即數(shù):在指令中直接給出的操作數(shù)。6.指令字長(zhǎng)度:ー個(gè)指令字所占有的位數(shù)。7.助記符:用容易記憶的符號(hào)來(lái)表示指令中的操作碼和操作數(shù)。8.匯編語(yǔ)言:采用文字方式(助記符)表示的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,其中大部分指令和機(jī)器語(yǔ)言中的指令ーー對(duì)應(yīng),但是不能被計(jì)算機(jī)的硬件直接識(shí)別。9.偽指令:匯編語(yǔ)言程序所提供的裝入內(nèi)存中的位置信息,表示程序段和數(shù)據(jù)段開(kāi)始信息及結(jié)束信息等。且不轉(zhuǎn)換成2進(jìn)制機(jī)器指令。10.大數(shù)端:當(dāng)ー個(gè)數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過(guò)ー個(gè)字節(jié)或者ー個(gè)字的寬度,需存儲(chǔ)在相鄰的多個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)位置時(shí),將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲(chǔ)在最大地址位置的存儲(chǔ)方式。11.小數(shù)端:當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)元素的位數(shù)超過(guò)ー個(gè)字節(jié)或者ー個(gè)字的寬度,需存儲(chǔ)在相鄰的多個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)位置時(shí),將數(shù)據(jù)的最低字節(jié)存儲(chǔ)在最小地址位置的存儲(chǔ)方式。 201.操作數(shù)尋址方式:指令中地址碼的內(nèi)容及編碼方式。2.系統(tǒng)指令:改變計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)的指令。3.特權(quán)指令:改變執(zhí)行特權(quán)的指令,用于操作系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)資源的控制。4.自陷指令:特殊的處理程序,又叫中斷指令。5.尋址方式:對(duì)指令的地址碼進(jìn)行編碼,以得到操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的地址的方式。6.相對(duì)轉(zhuǎn)移:轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)指令的地址與當(dāng)前指令的地址有關(guān),是用當(dāng)前指令的PC與一個(gè)偏移量相加,和為目標(biāo)指令的PC。7.絕對(duì)轉(zhuǎn)移:轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)指令的地址與當(dāng)前指令的地址無(wú)關(guān),指令中給定的目標(biāo)地址即為目標(biāo)指令的PC。8.無(wú)條件轉(zhuǎn)移:一種轉(zhuǎn)移指令類型,不管狀態(tài)如何,一律進(jìn)行轉(zhuǎn)移操作。9.條件轉(zhuǎn)移:ー種轉(zhuǎn)移指令類型,根據(jù)計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)決定是否轉(zhuǎn)移。10.RISC:精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī),即指令系統(tǒng)中的指令數(shù)量少,且指令功能相對(duì)簡(jiǎn)單。11.CISC:復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī),即指令系統(tǒng)中的指令數(shù)量多,且指令功能相對(duì)較強(qiáng)。12.堆棧:數(shù)據(jù)的寫(xiě)入寫(xiě)出不需要地址,按先進(jìn)后出的順序讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。二、選擇填空題:歷年真題2000年:3.在堆棧尋址中,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)棧操作順序是:(SP)-1-SP,(A)-Msp:那么出棧操作的順序應(yīng)是()〇A.(Msp)fA,(SP)+1-SPB.(SP)+1-SP,(Msp)fAC.(SP)-1-SP,(Msp)fAD.(Msp)fA,(SP)-I—SP【分析】:堆棧是按特定順序進(jìn)行訪問(wèn)的存儲(chǔ)區(qū),其訪問(wèn)方式是后進(jìn)先出,即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對(duì)堆棧的操作有入棧和出棧兩種,兩者的操作完全相反,包括功能和順序均相反。【答案】:A6.在按字節(jié)編址的存儲(chǔ)器中,每個(gè)編址單元中存放()。A.1位B.8位C.16位D.32位【分析】:在按字節(jié)編址在存儲(chǔ)器中,每個(gè)編址單元的容量為ー個(gè)字節(jié),ー個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成,ー個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元可以存放8位二進(jìn)制位?!敬鸢浮?B4.在CPU的狀態(tài)寄存器中,常設(shè)置以下?tīng)顟B(tài)位:零標(biāo)志位(Z),負(fù)標(biāo)志位(N),和。【分析】:在CPU中專門(mén)設(shè)置有一個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)狀態(tài)的寄存器,稱為狀態(tài)寄存器SR,其中通常包括如下標(biāo)志位:零標(biāo)志位(Z)、負(fù)標(biāo)志位(N)、溢出標(biāo)志位(V)、進(jìn)位或借位標(biāo)志位(C)等?!敬鸢浮?溢出標(biāo)志位(V)、進(jìn)位或借位標(biāo)志位(C)5.如指令中給出形式地址為D,則間接尋址方式獲得操作數(shù)的有效地址為?!痉治觥浚涸诖鎯?chǔ)器間接尋址方式中,操作數(shù)的地址在主存儲(chǔ)器中,其存儲(chǔ)器地址在指令中給出。也就是說(shuō)在指令中給出的既不是操作數(shù),也不是操作數(shù)的地址,而是操作數(shù)地址 21的地址,則有效地址為以形式地址D為地址的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容?!敬鸢浮?以D為地址的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容13.如果說(shuō)變址尋址方式主要是面向用戶的,那么基址尋址一般是面向的?!痉治觥浚鹤冎穼ぶ贩绞绞敲嫦蛴脩舻?常用于訪問(wèn)字符串、向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和循環(huán)程序設(shè)計(jì);而基址尋址方式是面向系統(tǒng)的,對(duì)由邏輯地址空間到物理地址空間的變換提供支持,用以解決程序在存儲(chǔ)器中再定位和擴(kuò)大尋址空間等問(wèn)題?!敬鸢浮浚合到y(tǒng)2001年:9.為了縮短指令中某個(gè)地址段的位數(shù),有效的方法是采取()。A.立即尋址B,變址尋址C.間接尋址D,寄存器尋址【分析】:由于計(jì)算機(jī)中寄存器的數(shù)量一般很少,采用寄存器尋址時(shí)可用少量的代碼來(lái)指定寄存器,這樣可以減少對(duì)應(yīng)地址段的代碼位數(shù),也可減少整個(gè)指令的代碼長(zhǎng)度。【答案】:D10.堆棧指針SP的內(nèi)容是()。A.棧頂單元內(nèi)容B.棧頂單元地址C.棧底單元內(nèi)容D.棧底單元地址【分析】:堆棧是按特定順序進(jìn)行訪問(wèn)的存儲(chǔ)區(qū),其訪問(wèn)方式是后進(jìn)先出,即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對(duì)堆棧的訪問(wèn)由堆棧指針寄存器SP控制,其內(nèi)容為堆棧中棧項(xiàng)單元的地址,即入棧時(shí)數(shù)據(jù)保存在SP指向的単元,出棧時(shí)將SP指向單元的內(nèi)容取出?!敬鸢浮浚築2002年:8.采用直接尋址方式,則操作數(shù)在()中。A.主存B.寄存器C.直接存取存儲(chǔ)器D,光盤(pán)【分析】:直接尋址方式是指在指令中直接給出操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的地址,操作數(shù)在主存儲(chǔ)器中,指令中的地址直接作為有效地址,對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)即可取得操作數(shù)?!敬鸢浮?A9.零地址指令的操作數(shù)一般隱含在()中。A.磁盤(pán)B.磁帶C.寄存器D.光盤(pán)【分析】:零地址指令只有操作碼,沒(méi)有操作數(shù)。這種指令有兩種情況:一是無(wú)需操作數(shù),另ーー種是操作數(shù)為默認(rèn)的(隱含的),默認(rèn)為操作數(shù)在寄存器中,指令可直接訪問(wèn)寄存器?!敬鸢浮浚篊2003年:3.假設(shè)寄存器R中的數(shù)值為200,主存地址為200和300的地址單元中存效的內(nèi)容分別是300和400,則什么方式下訪問(wèn)到的操作數(shù)為200()。A.直接尋址200B,寄存器間接尋址(R)C.存儲(chǔ)器間接尋址(200)D,寄存器尋址R【分析】:直接尋址200的操作數(shù)為300,寄存器間接尋址(R)的操作數(shù)300,存儲(chǔ)器間接尋址(200)的操作數(shù)為400,寄存器尋址R的操作數(shù)為200。 22【答案】:D5.單地址指令()。A.只能對(duì)單操作數(shù)進(jìn)行加工處理B.只能對(duì)雙操作數(shù)進(jìn)行加工處理C.無(wú)處理雙操作數(shù)的功能D.既能對(duì)單操作數(shù)進(jìn)行加工處理,也能在隱含約定另ー操作數(shù)(或地址)時(shí),對(duì)雙操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算【分析】:單地址指令既能對(duì)單操作數(shù)進(jìn)行加工處理,也能對(duì)雙操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。當(dāng)處理雙操作數(shù)時(shí),ー個(gè)操作數(shù)在指令中給出,另一個(gè)操作數(shù)則是隱含約定的,例如堆棧操作指令中的入棧指令PUSH,指令中只給出源操作數(shù),而ロ的操作數(shù)則山計(jì)算機(jī)中的堆棧指針(SP)確定,在指令中不需要指定?!敬鸢浮?D2004年:14.反映計(jì)算機(jī)基本功能的是()。A.操作系統(tǒng)B,系統(tǒng)軟件C.指令系統(tǒng)D.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)【分析】:指令系統(tǒng):計(jì)算機(jī)中各種指令的集合,它反映了計(jì)算機(jī)硬件具備的基本功能?!敬鸢浮浚篊2005年:8.在大多數(shù)情況下,一條機(jī)器指令中是不直接用二進(jìn)制代碼來(lái)指定()?A.下一條指令的地址B,操作的類型C.操作數(shù)地址D.結(jié)果存放地址答案:A9.在存儲(chǔ)器堆棧中,若棧底地址為A,SP指針初值為A-1,當(dāng)堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時(shí),彈出操作應(yīng)是()。A,先從堆棧取出數(shù)據(jù),然后SP指針減1B,先從堆棧取出數(shù)據(jù),然后SP指針加1C.SP指針先加1,然后從堆棧取出數(shù)據(jù)D.SP指針先減1,然后從堆棧取出數(shù)據(jù)【分析】:堆棧是按特定順序進(jìn)行訪問(wèn)的存儲(chǔ)區(qū),其訪問(wèn)方式是后進(jìn)先出,即先存入的數(shù)據(jù)后讀出。對(duì)堆棧的訪問(wèn)由堆棧指針寄存器SP控制,當(dāng)堆棧采用從地址小的位置向地址大的位置生成時(shí),入棧操作是SP指針先加1,然后將數(shù)據(jù)存入堆棧,從堆棧取出彈出操作是先從堆棧取出數(shù)據(jù),然后SP指針減1?!敬鸢浮?A 2310.轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后,程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是().A.該轉(zhuǎn)移指令的地址B.順序執(zhí)行的下條指令地址C.轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址D.任意指令地址【分析】:轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行過(guò)程中,將轉(zhuǎn)移指令所指的子程序的起始地址裝入PC,因此轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后,程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。【答案】:C三、改錯(cuò)題:3,在寄存器尋址方式中,指定寄存器中存放的是操作數(shù)地址。(2000)【分析】:在寄存器間接尋址方式中,指定寄存器中存放的是操作數(shù)地址;而在寄存器尋址方式中,指定寄存器中存放著操作數(shù)?!敬鸢浮?在寄存器尋址方式中,指定寄存器中存放著操作數(shù)。1.在計(jì)算機(jī)中,各指令周期的時(shí)間長(zhǎng)度是相同的。(2002)【分析】:在計(jì)算機(jī)中,由于指令的種類不同,功能不同,執(zhí)行每條指令時(shí)機(jī)器所進(jìn)行的操作可能就不同,所需要的時(shí)間長(zhǎng)短也可能不相同,所以各指令周期的時(shí)間長(zhǎng)度不一定相同?!敬鸢浮浚阂话阏f(shuō),由于各指令功能的不同,它們的指令周期有長(zhǎng)有短,不一定相同。22.轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后,目標(biāo)地址可放在任意寄存器中。(2004年)【分析】:轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行過(guò)程中,將轉(zhuǎn)移指令所指的子程序的起始地址裝入PC,因此轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后,程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。【答案】:轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行結(jié)束后,目標(biāo)地址放在程序計(jì)數(shù)器PC中。四、簡(jiǎn)答題:(2000年)3.若要使某些數(shù)位為!,例如讓10010010變?yōu)?1011010,應(yīng)使用何種運(yùn)算指令?如何操作?(5分)【答案】:應(yīng)選用邏輯或運(yùn)算指令,并設(shè)置屏蔽字為01001000,則原操作數(shù)10010010與屏蔽字01001000進(jìn)行邏輯或運(yùn)算如下,結(jié)果為!1011010.10010010OR0100100011011010(2002年)2.簡(jiǎn)述寄存器間接尋址方式的含義,說(shuō)明其尋址過(guò)程?!敬鸢浮浚汉x:操作數(shù)的地址在寄存器中,指令中給出寄存器號(hào)。尋址過(guò)程:從指令中取出寄存器號(hào),找到對(duì)應(yīng)的寄存器,以該寄存器內(nèi)容作為地址訪問(wèn)主存,讀出操作數(shù)。 24(2003年)29.若存儲(chǔ)器堆棧是按向低地址生長(zhǎng)方式生成的,那么壓棧和彈出操作的具體過(guò)程是什么?【答案】:壓棧操作過(guò)程:先移動(dòng)棧頂指針:(SP)-1-SP;后壓入數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)?(SP)彈出操作過(guò)程:先彈出數(shù)據(jù):((SP))ー寄存器;后動(dòng)棧頂指針:(SP)+1-SP(2004年)27.堆棧有哪兩種基本操作?它們的含義是什么?【答案】:堆棧的兩種基本操作是入棧和出棧。入棧操作過(guò)程:先移動(dòng)棧頂指針:(SP)-1—SP;后壓入數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)f(SP)出棧操作過(guò)程:先彈出數(shù)據(jù):((SP))f寄存器;后動(dòng)棧頂指針:(SP)+1-SP(2005年)27.假設(shè)寄存器R中的數(shù)值為200〇,主存地址為2000和3000的地址單元中存放的內(nèi)容分別為3000和4000,PC的值為500〇,若按以下尋址方式,訪問(wèn)到的操作數(shù)各是多少?①寄存器尋址R;②寄存器間接尋址(R);③直接尋址2000;④存儲(chǔ)器間接尋址(2000);⑤相對(duì)尋址ー3000(PC)?!痉治觥?本題與教材P113的12題,基本相同。主要考察考生對(duì)尋址方式含義的理解?!敬鸢浮浚孩偌拇嫫鲗ぶ稲,操作數(shù)是2000;②寄存器間接尋址(R),操作數(shù)是3000;③直接尋址2000,操作數(shù)是3000;④存儲(chǔ)器間接尋址(2000),操作數(shù)是4000;⑤相對(duì)尋址ー3000(PC),操作數(shù)是2000由上可見(jiàn),本章每年都回考簡(jiǎn)答題??荚嚨膬蓚€(gè)重點(diǎn):ー個(gè)是有關(guān)堆棧操作的知識(shí),另ー個(gè)是各種尋址方式的的含義。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。下面一些知識(shí)也要求大家了解,數(shù)據(jù)的尋址方式:(1)隱含尋址:在指令中不指出操作數(shù)地址,根據(jù)指令的操作碼可判定操作數(shù)的存儲(chǔ)位置,即操作數(shù)的地址隱含在操作碼中。例:POP出棧(2)立即數(shù)尋址:操作數(shù)直接在指令中給出。例:ADD#3累加器加3(3)寄存器尋址:指令的操作碼是ー個(gè)寄存器號(hào),操作數(shù)在這個(gè)寄存器中。例:ADDR1,R2,R3。R2中的內(nèi)容和R3中的內(nèi)容相加后,結(jié)果送R1。(4)直接尋址:操作數(shù)直接在指令中給出。例:ADDR1,1000存儲(chǔ)單元1000中的內(nèi)容和R1中的內(nèi)容相加后,結(jié)果送R1。(5)寄存器間接尋址:操作數(shù)的地址在寄存器中,其寄存器號(hào)在指令中給出。例:ADDR1,(R2)R2中放的是ー個(gè)操作數(shù)的地址。(6)存儲(chǔ)器間接尋址:操作數(shù)的地址在主存儲(chǔ)器中,其存儲(chǔ)器地址在指令中給出。例:ADDR1,(1000)存儲(chǔ)單元1000中放的是ー個(gè)操作數(shù)的地址。(7)相對(duì)尋址:操作數(shù)的地址是程序計(jì)數(shù)器PC的值加上偏移量形成的,這個(gè)偏移量在指令中給出。是ー種特殊的變址尋址方式,偏移量用補(bǔ)碼表示,可正可負(fù)。相對(duì)尋址可用較短的地址碼訪問(wèn)內(nèi)存。例:ADDR1,100(PC)PC的內(nèi)容加上100是操作數(shù)的地址。(8)基址尋址:是由基址寄存器提供基準(zhǔn)地址、指令提供偏移量:此尋址方式面向系統(tǒng),對(duì)山邏輯地址空間到物理地址空間的變換提供支持,用以解決程序在存儲(chǔ)器中再定位和擴(kuò)大尋址空間等問(wèn)題。 25(9)變址尋址:是山指令提供基準(zhǔn)地址、變址寄存器提供偏移量;此尋址方式面向用戶,常用于訪問(wèn)字符串、向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和循環(huán)程序設(shè)計(jì)。2轉(zhuǎn)子指令行過(guò)程:①將下一條指令的地址(PC的值)存放在ー個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)位置,以便于子程序返回時(shí)取出這個(gè)地址,繼續(xù)執(zhí)行下一條指令;②將子程序的起始地址裝入PC中,這樣取指令時(shí)將讀取子程序中的指令。子程序的最后一條指令一般是一條返回指令,它將存放在臨時(shí)存儲(chǔ)位置的指令地址取出,放回PC,這樣程序就返回原程序了。第5章控制囂ー、名詞解釋:歷年真題:(2001年)6.邏輯地址:程序員編程所用的地址以及CPU通過(guò)指令訪問(wèn)主存時(shí)所產(chǎn)生的地址。與內(nèi)存物理地址無(wú)固定對(duì)應(yīng)關(guān)系的地址。(2001年)7.微程序控制器:將執(zhí)行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列(微程序),存入一個(gè)控制存儲(chǔ)器,需要時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀取。按這種方式工作的控制器為微程序控制器。(2002年)3.控制存儲(chǔ)器(CPU內(nèi)的):CPU內(nèi)用于存放實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)全部指令的微程序的只讀存儲(chǔ)器稱為控制存儲(chǔ)器。(2004年)2〇.垂直型微指令:ー種微指令類型,設(shè)置微操作碼字段,采用微操作碼編碼法,由微操作碼規(guī)定微指令的功能。(2005年)23.微程序控制器:將執(zhí)行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列(微程序),存入一個(gè)控制存儲(chǔ)器,需要時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀取。按這種方式工作的控制器為微程序控制器。近年以來(lái)每年考本章的名詞解釋,所以第五章的名稱解釋是考試的重點(diǎn)。這里給大家列出了本章的名詞解釋,大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做名稱解釋、選擇題、改錯(cuò)題和填空題。1.指令周期:從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間。2.機(jī)器周期:指令執(zhí)行中每一步操作所需的時(shí)間。3.指令仿真:通過(guò)改變微程序?qū)崿F(xiàn)不同機(jī)器指令系統(tǒng)的方式,使得在ー種計(jì)算機(jī)上可以運(yùn)行另ー種計(jì)算機(jī)上的指令代碼。4.指令模擬:在ー種計(jì)算機(jī)上用軟件來(lái)解釋執(zhí)行另ー種計(jì)算機(jī)的指令。5.硬連線邏輯:ー種控制器邏輯,用ー個(gè)時(shí)序電路產(chǎn)生時(shí)間控制信號(hào),采用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)各種控制功能。6.微程序:存儲(chǔ)在控制存儲(chǔ)中的完成指令功能的程序,由微指令組成。7.微指令:控制器存儲(chǔ)的控制代碼,分為操作控制部分和順序控制部分。8.微操作:在微程序控制器中,執(zhí)行部件接受微指令后所進(jìn)行的操作。9.微地址:微每時(shí)令在控制存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)地址。10.控制存儲(chǔ)器:CPU內(nèi)用于存放實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)全部指令的微程序的只讀存儲(chǔ)器稱為控制存儲(chǔ)器。11.相容性微操作:在同時(shí)或同一個(gè)CPU周期內(nèi)可以并行執(zhí)行的微操作。12.相斥性微操作:不能在同時(shí)或不能在同一個(gè)CPU周期內(nèi)并行執(zhí)行的微操作。 26二、選擇題和填空題:2000年:4.在取指周期中,是按照()的內(nèi)容訪問(wèn)主存,以讀取指令。A.指令寄存器IRB.程序狀態(tài)寄存器PSC.存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDRD?程序計(jì)數(shù)器PC【分析】:每一條指令的執(zhí)行都是從取指令開(kāi)始,需要對(duì)主存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)。程序計(jì)數(shù)器PC是用來(lái)存放將要讀取并執(zhí)行的指令在主存儲(chǔ)器中的地址,對(duì)主存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)所需要的地址由程序計(jì)數(shù)器PC來(lái)提供,即需要按程序計(jì)數(shù)楷PC的內(nèi)容來(lái)訪問(wèn)主存儲(chǔ)器。【答案】:D7.在微程序控制中,ー個(gè)節(jié)拍中所需要的一組微命令,被編成一條?!痉治觥?控制部件通過(guò)控制總線向執(zhí)行部件發(fā)出的控制命令稱為微命令,它是計(jì)算機(jī)中最基本的、不可再分的命令單元。在ー個(gè)節(jié)拍中,一ー組實(shí)現(xiàn)一定功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令?!敬鸢浮浚何⒅噶?002年:10.微程序存放在()〇A.主存中B.堆棧中C.只讀存儲(chǔ)器中D.磁盤(pán)中【分析】:微程序控制的基本思想是把指令執(zhí)行所需的所有控制信號(hào)存放在存儲(chǔ)器中,需要時(shí)從這個(gè)存儲(chǔ)器中讀取。由于每一條微指令執(zhí)行時(shí)所發(fā)出的控制信號(hào)是事先設(shè)計(jì)好的,不需要改變,故此存放所有控制信號(hào)的存儲(chǔ)器應(yīng)為只讀存儲(chǔ)器,并將其集成到CPU內(nèi),稱其為控制存儲(chǔ)器?!敬鸢浮浚篊11.在微程序控制方式中,機(jī)器指令和微指令的關(guān)系是()。A.每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)解釋執(zhí)行B,每一條機(jī)器指令由一段(或ー個(gè))微程序來(lái)解釋執(zhí)行C.一段機(jī)器指令組成的工作程序可由一條微指令來(lái)解釋執(zhí)行D.一條微指令由若干條機(jī)器指令組成【分析】:在微程序控制方式中,控制部件通過(guò)控制總線向執(zhí)行部件發(fā)出的各種控制命令稱為微命令,在ー個(gè)CPU周期中,ー組實(shí)現(xiàn)ー定功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令,有序的微指令序列構(gòu)成一段微程序。微程序的作用是實(shí)現(xiàn)一條對(duì)應(yīng)的機(jī)器指令,即每一條機(jī)器指令是由一段(或ー個(gè))微程序來(lái)解釋執(zhí)行的?!敬鸢浮浚築2003年:7.下列說(shuō)法中,合理的是()。A.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)相同,各機(jī)器周期的長(zhǎng)度均勻 277.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)相同,各機(jī)器周期的長(zhǎng)度可變C.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)可變,各機(jī)器周期的長(zhǎng)度均勻D.執(zhí)行各條指令的機(jī)器周期數(shù)可變,各機(jī)器周期的長(zhǎng)度可變【分析】:機(jī)器周期是指令執(zhí)行中每ー步操作所需要的時(shí)間,一般以CPU中完成一個(gè)運(yùn) 28算操作所需的時(shí)間作為機(jī)器周期的基本時(shí)間,其長(zhǎng)度是均勻的,而各種指令的功能不同,因而各指令執(zhí)行時(shí)所需的機(jī)器周期數(shù)是可變的?!敬鸢浮?C10.微地址是指微指令()?A.在主存的存儲(chǔ)位置B.在堆棧的存儲(chǔ)位置C.在磁盤(pán)的存儲(chǔ)位置D.在控制存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)位置【分析】:微程序控制的基本思想是:把指令執(zhí)行所需要的所有控制信號(hào)存放在控制存儲(chǔ)器中,需要時(shí)從這個(gè)存儲(chǔ)器中讀取,即把操作控制信號(hào)編成微指令,存放在控制存儲(chǔ)器中。一條機(jī)器指令的功能通常用許多條微指令組成的序列來(lái)實(shí)現(xiàn),這個(gè)微指令序列稱為微程序。微指令在控制存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位置稱為微地址。【答案】:D2004年:5.在微程序控制中,把操作控制信號(hào)編成()。A.微指令B,微地址C.操作碼D.程序【分析】:微程序控制的基本思想是:把指令執(zhí)行所需要的所有控制信號(hào)存放在控制存儲(chǔ)器中,需要時(shí)從這個(gè)存儲(chǔ)器中讀取,即把操作控制信號(hào)編成微指令,存放在控制存儲(chǔ)器中。一條機(jī)器指令的功能通常用許多條微指令組成的序列來(lái)實(shí)現(xiàn),這個(gè)微指令序列稱為微程序。微指令在控制存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)位置稱為微地址?!敬鸢浮浚篈6.從?條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間稱為()。A.時(shí)鐘周期B,機(jī)器周期C.工作周期D,指令周期【分析】:指令周期:從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間。機(jī)器周期:指令執(zhí)行中每ー步操作所需的時(shí)間,又稱CPU周期。時(shí)鐘周期:計(jì)算機(jī)主頻周期?!敬鸢浮浚篋2005年:11.通常,微指令的周期對(duì)應(yīng)ー個(gè)()。A.指令周期B,主頻周期C.機(jī)器周期D,工作周期【分析】:指令周期:從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間。機(jī)器周期:指令執(zhí)行中每ー步操作所需的時(shí)間,又稱CPU周期。時(shí)鐘周期:計(jì)算機(jī)主頻周期。微指令周期等于讀出一條微指令加上執(zhí)行該微指令的所需時(shí)間。通常微指令周期與指令的機(jī)器周期相等?!敬鸢浮?C19.在微程序控制器中,控制存儲(chǔ)器由構(gòu)成,用于存放【分析】:CPU內(nèi)用于存放實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)全部指令的微程序的只讀存儲(chǔ)器稱為控制存儲(chǔ)器?!敬鸢浮?只讀存儲(chǔ)器微程序 29三、改錯(cuò)題:歷年真題:(2000年)9.單總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指:各大功能部件之間用ー根信號(hào)線連接?!敬鸢浮浚簠g總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指各寄存器及ALU之間的數(shù)據(jù)通路只用一條總線構(gòu)成。(2002年)2.CPU只是計(jì)算機(jī)的控制器?!痉治觥?計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大部分組成,其中將運(yùn)算器和控制器合在一起稱為中央處理器,簡(jiǎn)稱為CPU。【答案】:CPU是由控制器和運(yùn)算器組成的。(2003年)21.硬連線方式是用時(shí)序電路產(chǎn)生時(shí)間控制信號(hào),用存儲(chǔ)邏輯電路實(shí)現(xiàn)各種控制功能?!痉治觥?在采用組合邏輯和時(shí)鐘信號(hào)相結(jié)合的硬連線控制器中,時(shí)間控制信號(hào)是由時(shí)序電路產(chǎn)生,而各種控制功能則是由組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)?!敬鸢浮?硬連線方式是用時(shí)序電路產(chǎn)生時(shí)間控制信號(hào),用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)各種控制功能。(2004年)21.在一條微指令中,順序控制部分的作用是發(fā)出指揮全機(jī)工作的控制信號(hào)?!痉治觥?在一條微指令中,控制字部分的作用是發(fā)出指揮全機(jī)工作的控制信號(hào):順序控制部分的作用是產(chǎn)生后繼微指令的地址?!敬鸢浮?在一條微指令中,順序控制部分的作用是產(chǎn)生后繼微指令的地址。四、簡(jiǎn)答題:歷年真題:(2000年)4.在CPU中,哪些寄存器屬于控制用的指令部件?它們各起什么作用?(5分)【答案】:(1)程序計(jì)數(shù)器PC,提供取指地址,從而控制程序執(zhí)行順序。(2)指令寄存器IR,存放現(xiàn)行指令,作為產(chǎn)生各種微操作命令的基本邏輯依據(jù)。(3)程序狀態(tài)寄存器PS,記錄程序運(yùn)行結(jié)果的某些特征標(biāo)志,或用來(lái)設(shè)置程序運(yùn)行方式與優(yōu)先級(jí),參與形成某些微操作命令。(2001年)1.硬連線控制器如何產(chǎn)生微命令?產(chǎn)生微命令的主要條件是哪些?【答案】:硬連線控制器依靠組合邏輯電路產(chǎn)生命令:(1分)組合邏輯電路的輸入是產(chǎn)生微命令的條件,主要有:①指令代碼;②時(shí)序信號(hào);③程序狀態(tài)信息與標(biāo)志位;④外部請(qǐng)求信號(hào)。(4分)(2002年)3.微程序控制器怎么產(chǎn)生操作控制信號(hào),這種控制器有何優(yōu)缺點(diǎn)?【答案】:操作控制信號(hào)的產(chǎn)生:事先把操作控制信號(hào)以代碼形式構(gòu)成微指令,然后存放到控制存儲(chǔ)器中,取出微指令時(shí),其代碼直接或譯碼產(chǎn)生操作控制信號(hào)。優(yōu)點(diǎn):規(guī)整、易于修改和擴(kuò)展。缺點(diǎn):速度較慢。 30(2003年)26.當(dāng)讀取并執(zhí)行一條指令時(shí),控制器的主要功能是什么?【答案】:①?gòu)闹鞔嫒≈噶?,并?jì)算下一條指令在主存中的地址:②對(duì)指令進(jìn)行譯碼,產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào);③控制指令執(zhí)行的步驟和數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。(2004年)28.與硬連線控制器相比,微程序控制器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?【答案】:與硬連線控制器相比,微程序控制器的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)規(guī)整、易于修改和擴(kuò)展。缺點(diǎn)是比硬連線控制器速度慢。(2005年)28.硬連線控制器主要由哪幾部分構(gòu)成?它是如何產(chǎn)生控制信號(hào)的?【答案】:硬連線控制器主要由時(shí)鐘源、環(huán)形脈沖發(fā)生器、控制信號(hào)編碼器電路和指令譯碼器電路構(gòu)成。硬連線控制器采用組合邏輯與時(shí)鐘信號(hào)結(jié)合的方式產(chǎn)生控制信號(hào)。由上可見(jiàn),每年都會(huì)考本章的簡(jiǎn)答題。考試的兩個(gè)重點(diǎn):ー個(gè)是硬連線控制器的有關(guān)知識(shí),另ー個(gè)是微程序控制器有關(guān)內(nèi)容。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。下面一些知識(shí)也要求大家了解1微程序控制器的構(gòu)成:控制存儲(chǔ)器、微指令寄存器nIR,微地址寄存器gAR、地址轉(zhuǎn)移邏輯等。2微指令控制字編碼的方式:微指令編碼的3種方式分別是:直接衣示法、編碼表示法、混合表示法。直接表示法是將每個(gè)控制信號(hào)都作為微指令中的ー個(gè)位。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單直觀,其輸出直接用于控制,但編碼效率低。編碼表示法是將微指令進(jìn)行分組編碼,將不同時(shí)出現(xiàn)的相斥信號(hào)分在ー個(gè)組中,然后將其編碼成較短的代碼。這種方法減少了控制存儲(chǔ)器所需要的存儲(chǔ)器的代碼的數(shù)量,但是編碼的指令代碼需要譯碼器譯碼,增加了控制信號(hào)的延遲,影響CPU的工作頻率?;旌媳硎痉ㄊ前阎苯颖硎痉ㄅc編碼方法相結(jié)合使用,即采用部分直接表示部分編碼的方法,將一些速度要求較高,或與其他控制信號(hào)都相容的控制信號(hào)以直接方式表示,而將剩余信號(hào)以編碼方式?;旌媳硎痉ū阌诰C合考慮指令字長(zhǎng)、靈活性和執(zhí)行速度方面的要素。ラ微地址的形成方法:(微指令中順序控制字段的編碼)微地址的形成方法有三種方式:計(jì)數(shù)器方式、斷定方式和結(jié)合方式。計(jì)數(shù)器方式,又稱增量方式。用微程序計(jì)數(shù)器HPC來(lái)產(chǎn)生指令的微地址,將微程序中的各條微指令按順序安排在控制存儲(chǔ)器中,后繼地址由現(xiàn)行微地址加上一個(gè)增量形成。 31斷定方式,根據(jù)機(jī)器狀態(tài)決定下一條微指令的地址,下一條微指令的地址包含在當(dāng)前微指令的代碼中。結(jié)合方式,是將計(jì)數(shù)器方式和斷定方式相結(jié)合。4中央處理器的基本功能:計(jì)算機(jī)的中央處理器(CPU)具有以下4個(gè)方面的基本功能:(1)指令控制,即對(duì)程序運(yùn)行的控制;(2)操作控制,即對(duì)指令內(nèi)操作步驟的控制:(3)數(shù)據(jù)運(yùn)算,即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,這是CPU的最基本功能;(4)異常處理和中斷處理,如處理運(yùn)算中的溢出等錯(cuò)誤情況以及處理外部設(shè)備的服務(wù)請(qǐng)求等。此外,CPU還具有存儲(chǔ)管理、總線管理、電源管理等擴(kuò)展功能五、設(shè)計(jì)題:歷年真題:(2000年)2.模型機(jī)數(shù)據(jù)通路如圖所示,其中:MAR存儲(chǔ)器地址寄存器,MDR存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器,MM主存儲(chǔ)器,RO?R3通用寄存器,Y,Z暫存寄存器,PC程序計(jì)數(shù)器,IR指令寄存器,ID指令譯碼器。欲取出并執(zhí)行邏輯乘指令A(yù)NDRO,ADDR:指令含意是:將以ADDR為直接地址的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容讀出,并與R0內(nèi)容進(jìn)行邏輯乘,結(jié)果存入R0中。請(qǐng)和寄存器級(jí)傳送形式,設(shè)計(jì)其分步流程。(7分)【答案】:J呻つ0.1MDR卜一[Rnド?EZコi奉L_殳岐「MPC-MARPC+1-PCDBUSfMDR,MDR-IRIR(地址段)-MARDBUS-MDR,MDR-YROOY-ZZ-RO(2001年)1.(10分)畫(huà)出單總線CPU內(nèi)部框圖(寄存器級(jí)),擬出加法指令A(yù)DDR1,(R2)的讀取與執(zhí)行流程。源尋址方式采用寄存器間址方式。【答案】:PCfMARPC+1fPCDBUS—MDR,MDR-IRR2-MARDBUS—MDR,MDR-YRl+Y-ZZ-Rl(2002年)1.(10分)以單總線的CPU數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)為背景,擬出加法指令A(yù)DDR3,R1,R2的指令流程。本指令功能是將R1和R2中的數(shù)相加,結(jié)果送入R3。教材P122原題【答案】:PC-*MAR 32PC+1—PCDBUS—MDR,MDR-IRR—YR2+Y-ZZ-*R3(2003年)34.(10分)單總線CPU結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中有運(yùn)算部件ALU,寄存器Y和Z,通用寄存器R〇?R3,狀態(tài)寄存器SR,指令寄存器!R,程序計(jì)數(shù)器PC,主存地址寄存器MAR,主存數(shù)據(jù)寄存器MDR等部件。試擬出CPU讀取和執(zhí)行存儲(chǔ)指令STORER1,(A)的流程。指令中R1表示源尋址為寄存器尋址,(A)表示目的錄址為存儲(chǔ)器間接尋址?!敬鸢浮?PC-MARPC+-PCDBUS-*MDR,MDR-IRA(IR地址段)一MARDBUS-*MDR,MDR-MARRl-MDR(2004年)34.單總線CPU結(jié)構(gòu)圖如下,其中有運(yùn)算部件ALU、寄存器Y和Z、通用寄存器R〇?R3、指令寄存器IR、程序計(jì)數(shù)器PC、主存地址寄存器MAR和主存數(shù)據(jù)寄存器MDR等部件,試擬出加法指令A(yù)DDRI,B(R2)的讀取和執(zhí)行流程。其中R1表示目的尋址為寄存器尋址;B(R2)表示源尋址為變址尋址,B是偏移量,R2是變址寄存器?!敬鸢浮?PC-MARPC+lfPCDBUS-MDR,MDR-IRB(IR地址段)一YR2+Y—ZZ-MARDBUS—MDR,MDR-YRl+Y—ZZ—RI(2005年)34.單總線CPU結(jié)構(gòu)如下圖所示,其中有運(yùn)算部件ALU、寄存器Y和Z,通用寄存器R〇?R3、指令寄存器IR、程序計(jì)數(shù)器PC、主存地址寄存器MAR和主存數(shù)據(jù)寄存器MDR等部件。試擬出CPU讀取并執(zhí)行取數(shù)指令LOADR0,(A)的流程。指令中R0表示目的尋址為寄存器尋址,(A)表示源尋址為存儲(chǔ)器間接尋址。【答案】:PCfMARPC+LPCDBUS-*MDR,MDR-IRA(IR地址段)一MARDBUS—MDR,MDRfMARDBUS-MDRMDR-RO補(bǔ)充幾個(gè)此類題目:1.試擬出加法指令A(yù)DDRI,(mem)的讀取和執(zhí)行流程。【答案】:PC-MARPC+-PCDBUS-*MDR,MDR-IRIR(地址段)-MARDBUS-MDR,MDR-*MARDBUS-*MDR,MDRTRl+Y-ZZ—RI2.試擬出轉(zhuǎn)移指令JMP#A的讀取和執(zhí)行流程。[考試可能性最大]【答案】:PC-MARPC+LPCDBUS-MDR,MDR-IRPC-YIR(地址段)+Y-ZZ—PC 33第6章總線系統(tǒng)ー、名詞解釋:歷年真題:(2001年)5.總線:計(jì)算機(jī)中連接功能單元的公共線路,是一束信號(hào)線的集合,包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。(2001年)8.同步通信方式:采用這種方式的總線傳輸中,所有的設(shè)備都從ー個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。(2002年)4.主設(shè)備:獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。(2003年)19.猝發(fā)數(shù)據(jù)傳輸方式:在一個(gè)總線周期內(nèi)傳輸存儲(chǔ)地址連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)字的總線傳輸方式。(2004年)16.總線的同步通信方式:采用這種方式的總線傳輸中,所有的設(shè)備都從ー個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。(2005年)24.總線從設(shè)備:被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備。近年以來(lái)每年考本章的名詞稱解釋,所以第五章的名稱解釋是考試的重點(diǎn)。這里給大家列出了本章的名詞解釋,大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做名稱解釋、選擇題、改錯(cuò)題和填空題。1、猝發(fā)轉(zhuǎn)輸方式:在ー個(gè)總線周期內(nèi)傳輸存儲(chǔ)地址連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)字的總線傳輸方式。2、四邊沿協(xié)議(全互鎖):全互鎖的總線通信異步方式,就緒信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的ヒ升邊沿和下降邊沿都是觸發(fā)邊沿。3、碼元:信息傳輸通道中,攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元。4、波特率:碼元傳輸速率,每秒通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)。(傳的是信號(hào))5、比特率:信息位傳輸速率,每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)挠行畔⒘?。(傳的是信息?、UART:通用異步接收燃/發(fā)送器,ー種典型的集成電路異步串行接口電路。7、主設(shè)備:獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。8、從設(shè)備:被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備。9、總線事務(wù):從總線的請(qǐng)求到完成總線的使用的操作序列。10、總線協(xié)議:總線通信同步方式規(guī)則,規(guī)定實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩〞r(shí)規(guī)則。11、總線訪問(wèn)延遲:是主設(shè)備為獲得總線控制權(quán)而等待的時(shí)間。12、總線周期:是主設(shè)備占用總線的時(shí)間。13、總線裁決方式:決定總線由哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制的方式。14、系統(tǒng)總線:是用來(lái)連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)種各電路板的連接。15、數(shù)據(jù)幀:串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈桓袷?,包括起始位,?shù)據(jù)位,校驗(yàn)位,結(jié)束位和空閑位。16、同步通信:所有的設(shè)備都從ー個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。17、異步通信:使用ー個(gè)在CPU和設(shè)備之間的"握手"信號(hào),去除了公共的時(shí)鐘信號(hào),從而使得操作變成異步的。非互鎖、半互鎖、全互鎖。18、鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑ň栈ㄦ湻绞剑焊魃暾?qǐng)總線的設(shè)備合用一條總線作為請(qǐng)求信號(hào)線,而總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線則串接在各設(shè)備間。19、計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式:集中式總線裁決方式之、設(shè)備要求使用總線時(shí)通過(guò)一條公用請(qǐng)求線發(fā)出,總線控制器按計(jì)數(shù)的值對(duì)各設(shè)備進(jìn)行查詢。 3420、獨(dú)立請(qǐng)求方式:集中式總線裁決方式之一,每ー個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的總線請(qǐng)求信號(hào)線送到總線控制器,控制器也給各設(shè)備分別發(fā)送ー個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)。21、串行傳輸:是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。(只需一條數(shù)據(jù)傳輸線,線路的成本低,適合于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸)22、并行傳輸:每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線,所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。(在采用并行傳輸方式的總線中,除了有傳輸數(shù)據(jù)的線路外,還可以具有傳輸?shù)刂泛涂刂菩盘?hào)的線路,地址線用于選擇存儲(chǔ)單元和設(shè)備,控制線用于傳遞操作信號(hào))23、復(fù)合傳輸:又稱總線復(fù)用的傳輸方式,它使不同的信號(hào)在同一條信號(hào)線上傳輸,不同的信號(hào)在不同的時(shí)間片中輪流地身總線的同一條信號(hào)線上發(fā)出。(它與并串傳輸?shù)膮^(qū)別在于分時(shí)地傳輸同一數(shù)據(jù)源的不同信息。)24、消息傳輸方式:總線的信息傳輸方式之一,將總線需要傳送的數(shù)據(jù)信息、地址信息、和控制信息等組合成一個(gè)固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以猝發(fā)方式進(jìn)行傳輸。25、總線:ー組可由多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳輸線。二、選擇填空題:歷年真題:2000年:8.“總線忙”信號(hào)由()建立。A.獲得總線控制權(quán)的設(shè)備B.發(fā)出“總線請(qǐng)求”的設(shè)備C.總線控制器D.CPU【分析】:在總線控制機(jī)制中,準(zhǔn)備使用總線的設(shè)備向總線控制器發(fā)出“總線請(qǐng)求”由總線控制器進(jìn)行裁決。如果經(jīng)裁決允許該設(shè)備使用總線,就由總線控制器向該設(shè)備發(fā)出ー個(gè)“總線允許”信號(hào)。該設(shè)備接收到此信號(hào)后,發(fā)出ー個(gè)“總線忙”信號(hào)用來(lái)通知其他設(shè)備總線已被占用。當(dāng)該設(shè)備使用完總線時(shí),將“總線忙”信號(hào)撤銷,釋放總線。【答案】:A12.系統(tǒng)總線是用來(lái)連接的總線?!痉治觥?按總線的連線類型不同,總線可分為:①芯片級(jí)總線(CPU內(nèi)部總線):連接CPU內(nèi)部運(yùn)算器、控制器、寄存器等的數(shù)據(jù)通路。②扳級(jí)總線:連接主板中的CPU和主存等部件,也稱局部總線。③系統(tǒng)總線是用來(lái)連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備?!敬鸢浮浚合到y(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備14.并行接口與[Z〇設(shè)備之間同時(shí)傳送的位數(shù),大多是位。【分析】:并行接口與I/O設(shè)備之間同時(shí)傳送的8位數(shù)(1個(gè)字節(jié))【答案】:82001年:15.在不同速度的設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù),()。A.必須采用同步控制方式 35B.必須采用異步控制方式C.可以選用同步方式,也可選用異步方式D.必須采用應(yīng)答方式【分析】:在不同速度的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,既可以使用同步方式,也可以使用異步方式。異步方式主要是用于在不同的設(shè)備之間進(jìn)行通信,而如果兩種速度的設(shè)備使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行控制,采用同步的數(shù)據(jù)傳送方式,同樣可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送,只是快速設(shè)備的速度性能發(fā)揮不出來(lái)?!敬鸢浮浚篊14.掛接在總線上的多個(gè)部件()。A.只能分時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),并只能分時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)B,只能分時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),但可同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)C.可同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),并同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)D.可同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),但只能分時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)【分析】:為了使總線上的數(shù)據(jù)不發(fā)生“碰撞”,掛接在總線上的多個(gè)設(shè)備只能分時(shí)地向總線發(fā)送數(shù)據(jù),即每ー個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備可以向總線傳送數(shù)據(jù),而從總線上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備可有多個(gè),因?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)的設(shè)備不會(huì)對(duì)總線產(chǎn)生“干擾”.【答案】:B2002年:12.異步傳送方式常用于()中,作為主要控制方式。A.微型機(jī)的CPU內(nèi)部控制B.硬連線控制器C.微程序控制器D,串行I/O總線【分析】:異步傳輸方式主要用于控制兩種速度有一定差別的設(shè)備的信息傳送,一般用在快速CPU與慢速的外設(shè)之間進(jìn)行串行通信的場(chǎng)合。【答案】:D13.串行總線主要用于()。A.連接主機(jī)與外圍設(shè)備B.連接主存與CPUC.連接運(yùn)算器與控制器D.連接CPU內(nèi)部各部件【分析】:串行通信方式由于其信息傳送速度慢、信息傳送的距離較長(zhǎng)、所使用的信號(hào)線數(shù)量較少等特點(diǎn),主要用于連接主機(jī)和慢速的外圍設(shè)備,例如主機(jī)與串行鼠標(biāo)之間的信息傳送。【答案】:A2003年:4.下列說(shuō)法中正確的是()。A,半雙工總線只能在ー個(gè)方向上傳輸信息,全雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息B. 36半雙工總線只能在ー個(gè)方向上傳輸信息,全雙工總線可以在兩個(gè)方向ヒ同時(shí)傳輸信息c,半雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息,全雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸信息D,半雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸信息,全雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳輸信息【分析】:根據(jù)總線上信號(hào)的傳遞方向,總線可分為單向傳輸(單エ)總線和雙向傳輸(雙工)總線,而雙エ總線又可分為半雙工總線和全雙工總線。其中單工總線只能向ー個(gè)方向傳遞信號(hào),半雙工總線可以在兩個(gè)方向上輪流傳遞信號(hào),全雙工總線可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳遞信號(hào)?!敬鸢浮?c9.在總線上,同一時(shí)刻()?A,只能有一個(gè)主設(shè)備控制總線傳輸操作B.只能有一個(gè)從設(shè)備控制總線傳輸操作C.只能有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備控制總線傳輸操作D.可以有多個(gè)主設(shè)備控制總線傳輸操作【分析】:總線上的設(shè)備要控制總線必須先獲得總線的控制權(quán),獲得總線控制權(quán)的設(shè)備稱為主設(shè)備,被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備稱為從設(shè)備。在總線上信息的傳輸由主設(shè)備啟動(dòng),一條總線上可以有多個(gè)設(shè)備能成為主設(shè)備,但在同一時(shí)刻只能有一個(gè)主設(shè)備控制總線的傳輸操作。【答案】:A2004年:4.系統(tǒng)級(jí)的總線是用來(lái)連接()。A.CPU內(nèi)部的運(yùn)算器和寄存器B.主機(jī)系統(tǒng)板上的所有部件C,主機(jī)系統(tǒng)板上的各個(gè)芯片D,系統(tǒng)中的各個(gè)功能模塊或設(shè)備【分析】:按總線的連線類型不同,總線可分為:①芯片級(jí)總線(CPU內(nèi)部總線):連接CPU內(nèi)部運(yùn)算器、控制器、寄存器等的數(shù)據(jù)通路。②扳級(jí)總線:連接主板中的CPU和主存等部件,也稱局部總線。③系統(tǒng)總線是用來(lái)連接系統(tǒng)內(nèi)各大功能模塊或設(shè)備?!敬鸢浮浚篋15.總線從設(shè)備是()。A,掌握總線控制權(quán)的設(shè)備B.申請(qǐng)作為從設(shè)備的設(shè)備C.被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備D.總線裁決部件【分析】:主設(shè)備:獲得總線控制權(quán)的設(shè)備。從設(shè)備:被主設(shè)備訪問(wèn)的設(shè)備?!敬鸢浮浚篊2005年:12.波特率表示傳輸線路上()。A.信號(hào)的傳輸速率B.有效數(shù)據(jù)的傳輸速率C.校驗(yàn)信號(hào)的傳輸速率 37D.干擾信號(hào)的傳輸速率【分析】:波特率是碼元傳輸速率,每秒通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)。(傳的是信號(hào))。比特率是信息位傳輸速率,毎秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)挠行畔⒘?。(傳的是信息)【答案?A13.不同信號(hào)在同?條信號(hào)線上分時(shí)傳輸?shù)姆绞椒Q為()。A.總線復(fù)用方式B,并串行傳輸方式C.并行傳輸方式D,串行傳輸方式【分析】:串行傳輸是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。并行傳輸是每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)一條傳輸線,所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。不同信號(hào)在同一條信號(hào)線上分時(shí)傳輸?shù)姆绞椒Q為總線復(fù)用方式?!敬鸢浮?A17.按照傳輸定時(shí)的方法劃分,總線數(shù)據(jù)通信方式可分為和兩類?!痉治觥浚喊凑諅鬏敹〞r(shí)的方法劃分,總線數(shù)據(jù)通信方式可分為:①同步通信:所有的設(shè)備都從ー個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息。②異步通信:使用ー個(gè)在CPU和設(shè)備之間的“握手”信號(hào),去除了公共的時(shí)鐘信號(hào),從而使得操作變成異步的,有非互鎖、半互鎖、全互鎖三種方式?!敬鸢浮浚和酵ㄐ女惒酵ㄐ湃?、改錯(cuò)題:歷年真題:(2002年)3.按時(shí)序控制方式分,總線可分為串行總線和并行總線?!痉治觥浚簩?duì)總線的分類有不同的分類標(biāo)準(zhǔn):按傳送格式分為:串行總線、并行總線;按時(shí)序控制方式分為:同步總線(含同步擴(kuò)展總線)、異步總線:按功能分為:系統(tǒng)總線、CPU內(nèi)部總線、各種局部總線?!敬鸢浮浚喊磿r(shí)序控制方式分,總線可分成同步總線和異步總線。(2003年)23.串行通信只能采用異步方式。【分析】:串行通信是指數(shù)據(jù)的傳輸是在?條傳輸線路上按位進(jìn)行,它可以采用異步方式,也可以采用同步方式。采用異步方式時(shí),發(fā)送與接收設(shè)備之間采用“握手”信號(hào)來(lái)進(jìn)行同步,而采用同步方式時(shí),發(fā)送與接收設(shè)備都從同一個(gè)公共的時(shí)鐘信號(hào)中獲得定時(shí)信息?!敬鸢浮浚捍型ㄐ趴梢圆捎卯惒椒绞?也可以采用同步方式。(2004年)23.總線周期是指:任意總線設(shè)備為獲取總線控制權(quán)而等待的時(shí)間與占用總線的時(shí)間之和?!痉治觥?總線訪問(wèn)延遲:是主設(shè)備為獲得總線控制權(quán)而等待的時(shí)間。總線周期:是主設(shè)備占用總線的時(shí)間。【答案】:總線周期是指主設(shè)備占用總線的時(shí)間。四、簡(jiǎn)答題: 38歷年真題:(2000年)1.何謂存儲(chǔ)總線?何謂!/O總線?各有何特點(diǎn)?(4分)【答案】:存儲(chǔ)總線是連接CPU和主存儲(chǔ)器之間的專用總線,速度高。1/0總線是連接主機(jī)(CPU)與1/0設(shè)備之間的總線,可擴(kuò)展性好。(2001年)4.總線的分類方法主要有哪幾種?請(qǐng)分別按這幾種法說(shuō)明總線的分類?!敬鸢浮?①按傳送格式分為:串行總線、并行總線:②按時(shí)序控制方式分為:同步總線(含同步擴(kuò)展總線)、異步總線;③按功能分為:系統(tǒng)總線、CPU內(nèi)部總線、各種局部總線。(2002年)4.何謂串行傳輸,有何優(yōu)缺點(diǎn)?適用什么場(chǎng)合?【答案】:串行傳輸是指數(shù)據(jù)的傳輸在一條線路上按位進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn):線路成本低。缺點(diǎn):傳送速度慢。適用場(chǎng)合:主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。(2003年)28.總線的同步通信方式與異步通信方式有什么區(qū)別?各適用于哪些場(chǎng)合?【答案】:同步通信方式中:數(shù)據(jù)傳送操作由統(tǒng)ー的時(shí)序信號(hào)同步定時(shí)控制,有嚴(yán)格的時(shí)鐘周期劃分,總線操作有固定的時(shí)序,設(shè)備之間沒(méi)有應(yīng)答信號(hào)。適合各設(shè)備速度固定且一致(或差異不大)的場(chǎng)合。異步通信方式中:數(shù)據(jù)傳送操作所需時(shí)間視需要而定,總線操作周期時(shí)間不固定,沒(méi)有時(shí)鐘周期劃分,設(shè)備之間采用握手信號(hào)的應(yīng)答方式。適合:各設(shè)備速度差異較大的場(chǎng)合。(2004年)29.串行總線和并行總線有何區(qū)別?各適用于什么場(chǎng)合?【答案】:串行總線的數(shù)據(jù)傳輸是在一條線路上按位進(jìn)行。線路成本低,傳送速度慢。適用場(chǎng)合:主機(jī)與低速外設(shè)間的傳送、遠(yuǎn)距離通信總線的數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。并行總線的每個(gè)數(shù)據(jù)位都需要單獨(dú)?條傳輸線,所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)進(jìn)行傳輸。線路成本高,傳送速度快。適用場(chǎng)合:短距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。(2005年)29.系統(tǒng)總線接口有哪幾項(xiàng)基本功能?【答案】:①控制:傳遞總線上的控制信息,主設(shè)備會(huì)通過(guò)總線接口向從設(shè)備發(fā)出控制信息。②數(shù)據(jù)緩存:在總線傳遞信息時(shí),在總線接口中臨時(shí)存放數(shù)據(jù)。③狀態(tài)設(shè)置通過(guò)總線和轉(zhuǎn)換從設(shè)備的工作信息,便于主設(shè)備了解從設(shè)備的信息。④數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:某些總線接口需要對(duì)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。⑤整理:對(duì)接口本身進(jìn)行調(diào)整。⑥程序中斷。由上可見(jiàn),每年都會(huì)考本章的簡(jiǎn)答題??荚嚨膬蓚€(gè)重點(diǎn):ー個(gè)是串行總線和并行總線相關(guān)內(nèi)容,另一個(gè)是同步通信方式與異步通信方式有關(guān)內(nèi)容。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。下面一些知識(shí)也要求大家了解 391.什么是總線裁決?總線裁決有哪幾種方式?【答案】:總線裁決就是決定總線由哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制??偩€裁決方式可分為集中式裁決和分布式裁決兩種。集中式裁決將總線的控制功能用ー個(gè)專門(mén)的部件實(shí)現(xiàn),這個(gè)部件可以位于連接在總線的某個(gè)設(shè)備匕當(dāng)ー個(gè)設(shè)備需要向共享總線傳輸數(shù)據(jù)時(shí),它必須先發(fā)岀請(qǐng)求,在得到許可時(shí)才能發(fā)出數(shù)據(jù)。裁決部件接收來(lái)自各個(gè)設(shè)備的總線使用請(qǐng)求信號(hào),向其中某ー個(gè)設(shè)備發(fā)出總線許可信號(hào)。分布式裁決將控制功能分布在連接在總線上的各設(shè)備中,一般是固定優(yōu)先級(jí)的。每個(gè)設(shè)備分配ー個(gè)優(yōu)先號(hào),發(fā)出總線請(qǐng)求的設(shè)備將自己的優(yōu)先號(hào)送往請(qǐng)求線上,與其他設(shè)備的請(qǐng)求信號(hào)構(gòu)成一個(gè)合成信號(hào),并將這個(gè)合成裁決信號(hào)讀入以判斷是否有優(yōu)先級(jí)更高的設(shè)備申請(qǐng)總線。這樣可使得優(yōu)先級(jí)最高的設(shè)備獲得總線使用權(quán)。2.集中式裁決有哪幾種方式:【答案】:鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑ň栈ㄦ湻绞剑焊魃暾?qǐng)總線的設(shè)備合用一條總線作為請(qǐng)求信號(hào)線,而總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線則串接在各設(shè)備間。計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式:集中式總線裁決方式之一,設(shè)備要求使用總線時(shí)通過(guò)一條公用請(qǐng)求線發(fā)出,總線控制器按計(jì)數(shù)的值對(duì)各設(shè)備進(jìn)行查詢。獨(dú)立請(qǐng)求方式:集中式總線裁決方式之一,每ー個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的總線請(qǐng)求信號(hào)線送到總線控制器,控制器也給各設(shè)備分別發(fā)送ー個(gè)總線響應(yīng)信號(hào)。獨(dú)立請(qǐng)求方式可以和鏈?zhǔn)讲樵兎绞浇Y(jié)合,構(gòu)成分組鏈?zhǔn)讲樵兎绞健?,提高總線速度的措施。【答案】:從物理層次:1.增加總線寬度;2.增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度;3.縮短總線長(zhǎng)度:4.降低信號(hào)電平;5.采用差分信號(hào);6.采用多條總線。從邏輯層次:1.簡(jiǎn)化總線傳輸協(xié)議:2.采用總線復(fù)用技術(shù);3.采用消息傳輸協(xié)議。4.什么是串行接U?什么是并行接口?他們與系統(tǒng)總線及I/O設(shè)備之間的傳遞格式分別是什么?【答案】:串行接口和并行接口都是總線與設(shè)備之間的接口部件,但與設(shè)備間的數(shù)據(jù)格式不同。串行接口與外設(shè)之間串行,與系統(tǒng)總線之間并行。并行接口與外設(shè)之間并行,與系統(tǒng)總線之間并行。第7章輸入輸出系統(tǒng)ー、名詞解釋:歷年真題: 40(2001年)9.DMA方式:直接存儲(chǔ)器訪問(wèn),直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)直接傳輸,傳輸過(guò)程本身不需CPU程序干預(yù)。(2002年)5.I/O接口:是指連接主機(jī)和外圍設(shè)備的邏輯部件。(2003年)20.中斷屏蔽:CPU處理一個(gè)中斷的過(guò)程中,對(duì)其他ー些外部設(shè)備的中斷進(jìn)行阻止。(2004年)17.統(tǒng)?編址:將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內(nèi)存單元一樣看待,將它們和內(nèi)存單元聯(lián)合在ー起編排地址,用訪問(wèn)內(nèi)存的指令來(lái)訪問(wèn)輸入輸出設(shè)備接口的某個(gè)寄存器,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。(2005年)25.通道程序:通道命令構(gòu)成通道程序。在通道程序的控制下,通道對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸控制。近年以來(lái)每年考本章的名詞稱解釋,所以第五章的名稱解釋是考試的重點(diǎn)。這里給大家列出了本章的名詞解釋,大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做名稱解釋、選擇題、改錯(cuò)題和填空題。1.統(tǒng)ー編址:將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等與內(nèi)存單元ー樣看待,將它們和內(nèi)存單元聯(lián)合在ー起編排地址,用訪問(wèn)內(nèi)存的指令來(lái)訪問(wèn)輸入輸出設(shè)備接口的某個(gè)寄存器,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。2.單獨(dú)編址:將輸入輸出設(shè)備中控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器單獨(dú)編排地址,用專門(mén)的控制信號(hào)進(jìn)行輸入輸出操作。3.單級(jí)中斷:CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過(guò)程中禁止所有其他外部中斷。4.多級(jí)中斷:CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過(guò)程中可以響應(yīng)級(jí)別更高的中斷請(qǐng)求。5.中斷屏蔽:CPU處理一個(gè)中斷的過(guò)程中,對(duì)其他ー些外部設(shè)備的中斷進(jìn)行阻止。6.DMA:直接存儲(chǔ)器訪問(wèn),直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)直接傳輸,傳輸過(guò)程本身不需CPU程序干預(yù)。7.現(xiàn)場(chǎng)保護(hù):CPU在響應(yīng)中斷請(qǐng)求時(shí),將程序計(jì)數(shù)器和有關(guān)寄存器內(nèi)容等系統(tǒng)的狀態(tài)信息存儲(chǔ)起來(lái),以使中斷處理結(jié)束之后能恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行程序,稱為現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。8.中斷向量:外設(shè)在向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí),由該設(shè)備通過(guò)輸入輸出總線主動(dòng)向CPU發(fā)出ー個(gè)識(shí)別代碼,這個(gè)識(shí)別代碼通常稱為中斷向量。9.自陷:當(dāng)CPU出現(xiàn)有算術(shù)操作異常、非法指令、越權(quán)操作和訪存中的異常等某種內(nèi)部情況時(shí)自己引起的中斷稱為自陷。10.軟件中斷:由自陷指令引起的中斷稱為軟件中斷,又稱為系統(tǒng)調(diào)用。11.通道命令:通道用于執(zhí)行輸入輸出操作的指令,也叫通道控制字(CCW)o二、選擇填空題:歷年真題:2000年:7.設(shè)置中斷排隊(duì)判優(yōu)邏輯的目的是()。A.產(chǎn)生中斷源編碼8.使同時(shí)提出的請(qǐng)求中的優(yōu)先級(jí)別最高者,得到及時(shí)響應(yīng)C.使CPU能方便地轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序D.提高中斷響應(yīng)速度【分析】:當(dāng)有多個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)出現(xiàn),中斷服務(wù)系統(tǒng)必須能從中選出當(dāng)前最需要給予響 41應(yīng)的最重要的中斷請(qǐng)求,這就需要預(yù)先對(duì)所有的中斷進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排隊(duì),這個(gè)工作可由中斷優(yōu)先級(jí)判斷邏輯來(lái)完成,排隊(duì)的規(guī)則可山軟件通過(guò)對(duì)中斷屏蔽寄存器進(jìn)行設(shè)置來(lái)確定?!敬鸢浮?B10.通道程序在內(nèi)存中的首地址由給出。【分析】:CPU使用通道進(jìn)行ー個(gè)輸入輸出操作時(shí),先發(fā)出ー個(gè)通道啟動(dòng)信號(hào)。通道收到啟動(dòng)信號(hào)后,到指定的內(nèi)存單元中取通道地址字,并將其放入通道地址寄存器中。此通道地址字為通道程序在內(nèi)存中的首地址?!敬鸢浮?通道地址字11.在不改變中斷響應(yīng)次序的條件下,通過(guò)可以改變中斷處理次序。【分析】:在多重中斷系統(tǒng)中,可以通過(guò)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)來(lái)決定各個(gè)中斷的級(jí)別。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是通過(guò)CPU內(nèi)部的ー個(gè)中斷屏蔽字寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同中斷的分別禁止的,這個(gè)寄存器可在中斷處理程序中重新設(shè)置,這樣就可以改變?cè)械闹袛鄡?yōu)先級(jí)別?!敬鸢浮浚焊膶?xiě)中斷屏蔽字2005年:16.采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)是由DMA接口來(lái)控制數(shù)據(jù)在和之間傳輸。【分析】:DMA是指直接存儲(chǔ)器訪問(wèn),是利用ー個(gè)專門(mén)的接口電路將計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器與高速的外設(shè)相連接,當(dāng)計(jì)算機(jī)要與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),由CPU發(fā)出ー個(gè)控制信號(hào)啟動(dòng)DMA之后由DMA來(lái)控制完成外設(shè)與主存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送,其傳送方式為數(shù)據(jù)塊(數(shù)據(jù)成組)傳送,傳送過(guò)程為連續(xù)的,中間沒(méi)有停止等待的時(shí)間,所以數(shù)據(jù)的傳送速度較【答案】:外設(shè)主存儲(chǔ)器三、改錯(cuò)題:歷年真題:(2000年)7.對(duì)I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式,可分為程序中斷控制方式和獨(dú)立編址傳送控制方式兩種?!痉治觥浚簩?duì)I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式,可分為程序直接控制方式、程序中斷控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。程序中斷控制方式只是其中的一種方法,獨(dú)立編址是指對(duì)I/O設(shè)備的控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等單獨(dú)進(jìn)行地址編排,使用專門(mén)的指令對(duì)其進(jìn)行操作,可用在各種數(shù)據(jù)傳送的控制方式中。【答案】:對(duì)I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式,可分為:程序直接控制方式、程序中斷方式、DMA方式、通道控制方式等。(2002)5.對(duì)外設(shè)統(tǒng)ー編址是指給每個(gè)外設(shè)設(shè)置ー個(gè)地址碼?!痉治觥?CPU與外設(shè)之間的信息傳送是通過(guò)硬件接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的,各種外設(shè)的硬件接口上又都包含有多個(gè)寄存器,如控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器等。統(tǒng)ー編址是將外設(shè)接口上的各種寄存器等同于內(nèi)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元,通過(guò)使用訪問(wèn)內(nèi)存單元的指令來(lái)訪問(wèn)外設(shè)接口上的各個(gè)寄存器,這樣就可以使用訪存指令來(lái)訪問(wèn)外設(shè),輸入輸出操作簡(jiǎn)單,程序設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)便。由于外設(shè)接口上的寄存器種類和數(shù)量通常不止ー個(gè),所以一個(gè)外設(shè)至少對(duì)應(yīng)ー個(gè)以上的內(nèi)存地址。 42【答案】:對(duì)外設(shè)統(tǒng)ー編址是將外設(shè)接口上的寄存器等內(nèi)存單元,給每個(gè)外設(shè)設(shè)置至少ー個(gè)地址碼。(2003年)25.在常見(jiàn)的微機(jī)系統(tǒng)中,磁盤(pán)常采用通道方式與主存交換信息?!痉治觥?通道傳輸方式是采用通道處理器將多個(gè)輸入輸出設(shè)備與CPU和主存儲(chǔ)器相連接,并控制其信息的傳輸,主要用于大型計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等含有許多輸入輸出設(shè)備并對(duì)輸入輸出有較高要求的場(chǎng)合;而DMA方式是采用DMA控制器將外圍設(shè)備與主存儲(chǔ)器相連接,并控制其信息的傳輸,主要用于微型計(jì)算機(jī)中外設(shè)與主存之間需要成批傳輸數(shù)據(jù)的場(chǎng)合,如微機(jī)系統(tǒng)中磁盤(pán)與主存之間的數(shù)據(jù)傳輸?!敬鸢浮浚涸诔R?jiàn)的微機(jī)系統(tǒng)中,磁盤(pán)常采用DMA方式與主存交換數(shù)據(jù)。(2004年)25.通道就是ー組輸入輸出傳送線?!痉治觥浚和ǖ朗签`種比DMA更高級(jí)的I/O控制部件,具有更強(qiáng)的獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的輸入/輸出功能,能同時(shí)控制多臺(tái)同類型或不同類型的設(shè)備。它在一定的硬件基礎(chǔ)上,利用通道程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)I/O的控制,更多地免去了CPU的介入,使系統(tǒng)的并行性能更高?!敬鸢浮?通道是具有更強(qiáng)的獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的輸入/輸岀功能,能同時(shí)控制多臺(tái)同類型或不同類型的設(shè)備。四、簡(jiǎn)答題:歷年真題:2000年:7.以DMA方式實(shí)現(xiàn)傳送,大致可分為哪幾個(gè)階段?(3分)【答案】:①DMA傳送前的預(yù)置階段(DMA初始化);②數(shù)據(jù)傳送階段(DMA傳送);③傳送后的結(jié)束處理。2001年:2.何謂中斷方式?它主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合?請(qǐng)舉二例?!敬鸢浮?①中斷方式指:CPU在接到隨機(jī)產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求信號(hào)后,暫停原程序,轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序,以處理該隨機(jī)事件,處理完畢后返回并繼續(xù)執(zhí)行原程序;②主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速I(mǎi)/O;③例:打印機(jī)控制,故障處理。3.在DMA方式預(yù)處理(初始化)階段,CPU通過(guò)程序送出哪些信息?【答案】:向DMA控制器及I/O接口(分離模式或集成模式均可)分別送出以ド信息:①測(cè)試設(shè)備狀態(tài),預(yù)置DMA控制器工作方式;②主存緩沖區(qū)首址,交換量,傳送方向; 43③設(shè)備尋址信息,啟動(dòng)讀/寫(xiě)。6.中斷接口一般包含哪些基本組成?簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的作用?!敬鸢浮?①地址譯碼。選取接口中有關(guān)寄存器,也就是選擇了I/O設(shè)備。②命令字/狀態(tài)字寄存器。供CPU輸出控制命令,調(diào)回接口與設(shè)備的狀態(tài)信息。③數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖,實(shí)現(xiàn)速度匹配。④控制邏輯。如中斷控制邏輯、與設(shè)備特性相關(guān)的控制邏輯等。2002年:5.何謂DAM方式?說(shuō)明它的適用場(chǎng)合?!敬鸢浮?定義:由DMA控制器控制系統(tǒng)總線,直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)直傳,傳送期間不需要CPU程序干預(yù)。適用場(chǎng)合:高速、批量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單傳送。6.何謂多重中斷?如何保證它的實(shí)現(xiàn)?【答案】:多重中斷:CPU在響應(yīng)處理中斷過(guò)程中,允許響應(yīng)處理更髙級(jí)別的中斷請(qǐng)求,這種方式稱為多重中斷。實(shí)現(xiàn)方法:在中斷服務(wù)程序的起始部分用一段程序來(lái)保存現(xiàn)場(chǎng)、送新屏蔽字以屏蔽同級(jí)別和低級(jí)別的中斷請(qǐng)求、然后開(kāi)中斷,這樣CPU就可響應(yīng)更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求,實(shí)現(xiàn)多重中斷。2003年:30.簡(jiǎn)述外圍設(shè)備接口的主要功能。(新教材取消了這ー內(nèi)容)31.試對(duì)程序中斷方式和DMA方式各分別舉出ニ種應(yīng)用例子?!敬鸢浮?中斷方式常用于打印機(jī)輸出、鍵盤(pán)輸入等:DMA方式常用于讀/寫(xiě)磁盤(pán)、讀/寫(xiě)磁帶等。2004年:30.主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息傳送的控制方式有哪兒種?采用哪種方式CPU效率最低?【答案】:主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息傳送的控制方式有四種:程序査詢方式、中斷方式、DMA方式和通道方式。程序查詢方式CPU效率最低。31.試比較中斷方式與DMA方式的主要異同,并指出它們各自應(yīng)用在什么性質(zhì)的場(chǎng)合?!敬鸢浮? 44相同點(diǎn):這兩種方式下,主機(jī)和I/O設(shè)備都是并行工作。不同點(diǎn):中斷方式在CPU響應(yīng)了1/0設(shè)備的中斷請(qǐng)求后,要暫?,F(xiàn)行程序的執(zhí)行,轉(zhuǎn)為1/O設(shè)備服務(wù)。DMA方式直接依靠硬件實(shí)現(xiàn)主存與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)直傳,傳送期間不需要CPU程序干預(yù),CPU可繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序,CPU效率比中斷方式。DMA方式適用場(chǎng)合:高速、批量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單傳送。中斷方式適用場(chǎng)合:處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速1/0設(shè)備。2005年:3〇.基本的DMA控制器的主要部件有哪些?【答案】:基本的DMA控制器的主要部件有:地址寄存器、長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、標(biāo)志寄存器、命令寄存器、控制邏輯等。31.簡(jiǎn)述多重中斷系統(tǒng)中CPU響應(yīng)處理一次中斷的步驟?!敬鸢浮?①關(guān)中斷;②保存現(xiàn)場(chǎng)信息;③判別中斷條件:④開(kāi)中斷;⑤執(zhí)行中斷服務(wù)程序:⑥關(guān)中斷;⑦恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息;⑧開(kāi)中斷。由上可見(jiàn),每年都會(huì)考本章的兩道以上的簡(jiǎn)答題??荚嚨膬蓚€(gè)重點(diǎn):ー個(gè)是DMA方式的有關(guān)知識(shí)(每年都考),另一個(gè)是中斷方式有關(guān)內(nèi)容。這兩方面大家一定重點(diǎn)掌握。下面一些知識(shí)也要求大家了解1.中斷方式的接口控制器功能:能向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào);能發(fā)出識(shí)別代碼提供提供引導(dǎo)CPU在響應(yīng)中斷請(qǐng)求后轉(zhuǎn)入相應(yīng)服務(wù)程序的地址;CPU要能夠?qū)χ袛嗾?qǐng)求進(jìn)行允許或禁止的控制;能使中斷請(qǐng)求參加優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。2.CPU與外圍設(shè)備進(jìn)行通信有三種類型:①CPU向外圍設(shè)備發(fā)出操作控制命令;②外圍設(shè)備向CPU提供狀態(tài)信息;③數(shù)據(jù)在CPU和外圍設(shè)備之間傳遞。3,中斷裁決機(jī)制:輪詢、菊花鏈、獨(dú)立請(qǐng)求。4.CPU與DMA訪問(wèn)內(nèi)存沖突的裁決的三種方法:①CPU等待DMA的操作;②DMA乘存儲(chǔ)器空閑時(shí)訪問(wèn)存儲(chǔ)器:③CPU與DMA交替訪問(wèn)存儲(chǔ)器。5.CPU啟動(dòng)DMA的步驟:①測(cè)試設(shè)備狀態(tài);②寫(xiě)存儲(chǔ)器地址寄存器:③寫(xiě)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器:④啟動(dòng)DMA控制邏輯。6.通道的三種類型:選擇通道:它與設(shè)備之間的傳輸一直維持到設(shè)備請(qǐng)求的傳輸完成為止,然后為其它外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寬度是可變的,通道中包含ー個(gè)保存10數(shù)據(jù)傳輸所需的參數(shù)寄存器。數(shù)組多路通道:以數(shù)組為單元在若干高速傳輸操作之間進(jìn)行交叉復(fù)用。字節(jié)多路通道:用于連接多個(gè)慢速的和中速的設(shè)備,這些設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送以字節(jié)為單位,字節(jié)交叉模式、猝發(fā)模式。7.字節(jié)多路通道與數(shù)組多路通道的區(qū)別:首先數(shù)組多路通道允許多個(gè)設(shè)備同時(shí)工作,但只允 45許ー個(gè)設(shè)備進(jìn)行傳輸型操作,而其它設(shè)備進(jìn)行控制型操作;字節(jié)多路通道不僅允許多個(gè)設(shè)備操作,而且允許它們同時(shí)進(jìn)行傳輸型操作。其次,數(shù)組多路通道與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送的基本單位是數(shù)據(jù)塊,通道必須為ー個(gè)設(shè)備傳送完一個(gè)數(shù)據(jù)塊以后才能為別的設(shè)備傳送數(shù)據(jù),而字節(jié)多路通道與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送基本單位是字節(jié),各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送是以字節(jié)為單位交替進(jìn)行的。4.通道的功能:①接受CPU的I/O操作指令,按指令要求控制外圍設(shè)備;②從內(nèi)存中讀取通道程序,并執(zhí)行,即向設(shè)備控制器發(fā)送各種命令:③組織和控制數(shù)據(jù)在內(nèi)存與外設(shè)之間的傳送操作;④讀取外設(shè)的狀態(tài)信息,形成整個(gè)通道的狀態(tài)信息,提供給CPU或保存在內(nèi)存中;⑤向CPU發(fā)出IO操作中斷請(qǐng)求,將外圍設(shè)備的中斷請(qǐng)求和通道本身的中斷請(qǐng)求按次序報(bào)告CPU。第8章外圍設(shè)備歷年真題:ー、單項(xiàng)選擇:2000年:5.在大多數(shù)磁盤(pán)中()oA.各磁道的位密度相同B,最外圈磁道的位密度最大C.最內(nèi)圈磁道的位密度最大D.寫(xiě)入時(shí)選擇較高的位密度,以增加記錄信息;讀出時(shí)選擇低的位密度,以提高可靠性【分析】;位密度是指磁道中単位長(zhǎng)度所存儲(chǔ)的信息量。在磁盤(pán)存儲(chǔ)器中,每個(gè)磁道所存儲(chǔ)的信息是相同的,而最內(nèi)圈磁道的長(zhǎng)度最小,所以該磁道的位密度最大?!敬鸢浮?C6.在調(diào)頻制記錄方式中,是利用()來(lái)寫(xiě)〇或1。A.電平高低的變化B.電流幅值的變化C.電流相位的變化D,電流頻率的變化【分析】:在調(diào)頻制記錄方式中,信息的寫(xiě)入是依靠寫(xiě)入電流頻率的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,寫(xiě)! 46時(shí)的電流變化頻率是寫(xiě)O時(shí)電流變化頻率的2倍?!敬鸢浮?D2002年:14.在常用磁盤(pán)中,()。A.外圈磁道容量大于內(nèi)圈磁道容量B.各道容量不等C.各磁道容量相同D.內(nèi)圈磁道容量大于外圈磁道容量【分析】:位密度是指磁道中單位長(zhǎng)度所存儲(chǔ)的信息量。在磁盤(pán)存儲(chǔ)器中,每個(gè)磁道所存儲(chǔ)的信息是相同的?!敬鸢浮浚篊15.在下列存儲(chǔ)器中,()可以作為主存儲(chǔ)器。A.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器B.硬盤(pán)C.光盤(pán)D.磁帶【答案】:A2003年:1.CRT圖形顯示器的分辨率表示()。A,ー個(gè)圖像點(diǎn)(像素)的物理尺寸B.顯示器一行能顯示的最大圖像點(diǎn)數(shù)與一列能顯示的最大圖像點(diǎn)數(shù)C.顯示器屏幕可視區(qū)域的大小D.顯示器能顯示的字符個(gè)數(shù)【分析】:CRT圖形顯示器的分辨率是衡量顯示器顯示清晰度的指標(biāo),是以圖像點(diǎn)(像素)的個(gè)數(shù)為標(biāo)志,即顯示器一行能顯示的最大圖像點(diǎn)數(shù)與一列能顯示的最大圖像點(diǎn)數(shù)的乘積?!敬鸢浮?B6.下列各種記錄方式中,不具自同步能力的是()。A.不歸零制B.改進(jìn)型調(diào)頻制MFMC.調(diào)相制PMD,調(diào)頻制【分析】:自同步能力是指從讀出的數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取同步信號(hào)的能力,其能力大小可用最小磁化翻轉(zhuǎn)間隔與最大磁化翻轉(zhuǎn)間隔的比值來(lái)表示,比值越大,則自同步能力越強(qiáng)。在各種記錄方式中,NRZ,NR2記錄方式?jīng)]有自同步能力,PM,FM,MFM記錄方式具有自同步能力?!敬鸢浮浚篈11.在下列存儲(chǔ)器中,哪種速度最快()?A.磁盤(pán)B.磁帶C.主存D.光盤(pán)【分析】:各種存儲(chǔ)器由于存儲(chǔ)介質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同,其讀寫(xiě)速度也不同。讀寫(xiě)速度由快到慢的次序?yàn)?高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器。各種輔助存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)速度由快到慢次序?yàn)?硬盤(pán)存儲(chǔ)器、光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁帶存儲(chǔ)器。 47【答案】:C2004年:2,在下列設(shè)備中,屬于圖形輸入設(shè)備的是()。A.鍵盤(pán)B.條形碼閱讀機(jī)C.數(shù)字化儀D.顯示器【分析】:圖形輸入設(shè)備有鼠標(biāo)、數(shù)字畫(huà)儀和觸摸屏:文字輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、磁卡閱讀機(jī)、條形碼閱讀機(jī)、紙帶閱讀機(jī)、卡片閱讀機(jī)。圖像輸入設(shè)備有掃描儀、數(shù)碼相機(jī)和攝像頭等?!敬鸢浮浚篊3.磁表面存儲(chǔ)器記錄信息是利用磁性材料的()。A.磁滯回歸線特性B,磁場(chǎng)滲透特性C.磁場(chǎng)分布特性D.磁場(chǎng)吸引力特性【分析】:磁表面存儲(chǔ)器記錄信息是利用磁性材料的磁滯回歸線特性?!敬鸢浮浚篈2005年:14.24針打印機(jī)的打印頭的針排列是()〇A.24根針排成一列B.24根針排成2列C.24根針排成3列D.24根針排成4列【分析】:9針打E卩機(jī)的扌丁E卩頭的針排歹リ是単歹リ,24針扌丁E卩機(jī)的扌丁E卩頭的針排歹リ是雙歹リ?!敬鸢浮?B15,在常用磁盤(pán)的各磁道中()。A.最外圈磁道的位密度最大B.最內(nèi)圈磁道的位密度最大C.中間磁道的位密度最大D.所有磁道的位密度ー樣大【分析】:(和2000年題目ー樣)位密度是指磁道中單位長(zhǎng)度所存儲(chǔ)的信息量。在磁盤(pán)存儲(chǔ)器中,每個(gè)磁道所存儲(chǔ)的信息是相同的,而最內(nèi)圈磁道的長(zhǎng)度最小,所以該磁道的位密度最大?!敬鸢浮?B二、填空題:2005年: 4820.磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備主要由磁記錄介質(zhì)、和三個(gè)部分組成?!痉治觥?磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備主要由磁記錄介質(zhì)、磁盤(pán)控制器和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器三個(gè)部分組成。【答案】:磁盤(pán)控制器磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(2000年)8.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,除CPU外的其它部件和設(shè)備都稱為外圍設(shè)備?!痉治觥浚河?jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個(gè)部分組成的,將運(yùn)算器和控制器合在ー起稱為CPU:存儲(chǔ)器又分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器兩類,內(nèi)部存儲(chǔ)器與CPUー起組成計(jì)算機(jī)的主機(jī),外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等合稱為外圍設(shè)備?!敬鸢浮?在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,除CPU和主存之外的其他部件和設(shè)備,常被稱為外圍設(shè)備。(2000年)10.寫(xiě)入硬盤(pán)時(shí),若一個(gè)文件的長(zhǎng)度超出ー個(gè)磁道的容量,則繼續(xù)寫(xiě)入同面的相鄰磁道中。【分析】:硬盤(pán)存儲(chǔ)器一般由多個(gè)盤(pán)片組成,每個(gè)盤(pán)片的兩個(gè)面都用來(lái)記錄信息(最外層的兩個(gè)盤(pán)片有時(shí)只用ー個(gè)面),每個(gè)盤(pán)面中相同磁道號(hào)的各個(gè)磁道構(gòu)成一個(gè)柱面。硬盤(pán)中信息的存儲(chǔ)是按柱面順序,即只有在一個(gè)柱面都被記錄上信息后オ進(jìn)入下ー個(gè)柱面。在柱面內(nèi)信息的存儲(chǔ)是按磁道順序,即只有在ー個(gè)磁道都被記錄上信息后オ進(jìn)入下一個(gè)相鄰面的磁道中?!敬鸢浮浚簩?xiě)入硬盤(pán)時(shí),若一個(gè)文件的長(zhǎng)度超過(guò)ー個(gè)磁道的容量,則繼續(xù)寫(xiě)入同一?柱面的相鄰面的磁道中。(2002年)4.顯示適配器中的顯示緩沖存儲(chǔ)器用于存放顯示器將要向CPU輸入的信息?!痉治觥浚猴@示器是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的輸出設(shè)備,由于CPU的處理速度較快,而顯示器顯示輸出的速度較慢,為了將兩者間的速度差別協(xié)調(diào)起來(lái),在顯示適配器中配置ー定容量的顯示緩沖存儲(chǔ)器,CPU將要顯示輸出的信息先送入此緩沖存儲(chǔ)器,再由顯示適配器控制顯示輸出,而CPU則可以轉(zhuǎn)去完成其他的任務(wù)。由此可見(jiàn),顯示適配器中的顯示緩沖存儲(chǔ)器用于存放CPU向顯示器輸出的信息。【答案】:顯示適配器中的顯示緩沖存儲(chǔ)器用于存放CPU向顯示器輸出的信息。(2003年)24.磁盤(pán)是存儲(chǔ)器,不是外圍設(shè)備。【分析】:磁盤(pán)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的輔助存儲(chǔ)器,當(dāng)計(jì)算機(jī)從磁盤(pán)中讀出數(shù)據(jù)信息時(shí),磁盤(pán)屬于輸入設(shè)備,面當(dāng)計(jì)算機(jī)向磁盤(pán)寫(xiě)入信息時(shí),磁盤(pán)又屬于輸出設(shè)備。所以磁盤(pán)既是存儲(chǔ)器,又屬于外圍設(shè)備?!敬鸢浮?磁盤(pán)既是存儲(chǔ)器,又屬于外圍設(shè)備。由上可見(jiàn),本章的主要考試題型是選擇題、填空題和改錯(cuò)題,所占分?jǐn)?shù)約為4分左右。注重對(duì)基本知識(shí)的考核。其他要了解的知識(shí):1.歸零制(RZ):磁表面存儲(chǔ)器記錄信息時(shí),不論某存儲(chǔ)單元的代碼是〇或者1,在記錄下一個(gè)信息之前記錄電流要恢復(fù)到零電流。在給磁頭線圈送入的脈沖電流中,正脈沖表示!,負(fù)脈沖表示〇。不具有自同步能力2.不歸零制(NRZ):磁表面存儲(chǔ)器記錄信息時(shí),磁頭線圈上始終有電流,不是正向電流就是反向電流,正向電流代表1,反向電流代表0。不具有自同步能力3.調(diào)相制(PM):磁表面存儲(chǔ)器記錄信息時(shí),在ー個(gè)磁化元的中間位置,利用電流相位的 49變化進(jìn)行寫(xiě)1或者寫(xiě)0,所以通過(guò)磁頭中的電流方向一定要改變一次。規(guī)定在記錄數(shù)據(jù)1時(shí),磁化翻轉(zhuǎn)的方向是由負(fù)變正,記錄數(shù)據(jù)〇時(shí)磁化翻轉(zhuǎn)的方向?yàn)橛烧冐?fù)。具有自同步能力1.調(diào)頻制(FM):磁表面存儲(chǔ)器記錄信息時(shí),無(wú)論記錄的代碼是1還是0,或者是連續(xù)的1或連續(xù)的〇在相鄰的兩個(gè)存儲(chǔ)元交界處電流要改變方向。在記錄數(shù)據(jù)1時(shí),還要在位與位之間再翻轉(zhuǎn)一次,寫(xiě)1的電流頻率是寫(xiě)〇的2倍。具有自同步能力2.改進(jìn)調(diào)頻制(MFM):只有連續(xù)記錄兩個(gè)或兩個(gè)以上0時(shí)在位周期的起始位置處翻轉(zhuǎn)ー次,而不是在每個(gè)位周期的起始處都翻轉(zhuǎn)。3.RLL碼:在高密度磁盤(pán)中采用的信息編碼技術(shù),將原始數(shù)據(jù)序列變換成0,1游程長(zhǎng)度受限制的代碼,然后再用不歸零制方式進(jìn)行調(diào)制和寫(xiě)入。具有自同步能力4.磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間:指從發(fā)出讀寫(xiě)命令,磁頭從某ー起始位置移動(dòng)到新的記錄位置,到結(jié)束從盤(pán)片讀出或?qū)懭胄畔⑺ǖ臅r(shí)間。磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間=尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)延遲+控制延遲+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。5.尋道時(shí)間:是將磁頭定位到所要求的磁道上所需的時(shí)間。6.旋轉(zhuǎn)延遲:是找道完成后到磁道上需要訪問(wèn)的信息到達(dá)磁頭的時(shí)間。7.平均旋轉(zhuǎn)延遲:是磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間,也稱磁盤(pán)的尋址時(shí)間。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間取決于讀扇區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)間和傳輸數(shù)據(jù)時(shí)間,等于兩者的最大值。磁盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率=轉(zhuǎn)速/秒?每道容量8.磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo):存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、尋址時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?.光盤(pán)的結(jié)構(gòu)包括:光盤(pán)基片、存儲(chǔ)介質(zhì)和密封層。10.光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備有只讀型CD-ROM、EORM(寫(xiě)一次讀多次)型和可榛寫(xiě)型三種。
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