計(jì)算機(jī)組成原理課后習(xí)題答案(白中英第四版)

PAGEPAGE8/30計(jì)算機(jī)組成原理 第四版 白中英主編第一章比較數(shù)字計(jì)算機(jī)和模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)；模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是數(shù)值由連續(xù)量來(lái)表示,。數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是按位運(yùn)算,并且不連續(xù)地跳動(dòng)計(jì)算。模擬計(jì)算機(jī)用電壓表示數(shù)據(jù),采用電壓組合和測(cè)量值的計(jì)算方式,,而數(shù)字計(jì)算機(jī)用數(shù)01表示數(shù)據(jù),采用數(shù)字計(jì)數(shù)的計(jì)算方式,程序控制的控制方式。與模擬計(jì)算機(jī)相比,精度高,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大,邏輯判斷能力強(qiáng)。數(shù)字計(jì)算機(jī)如何分類(lèi)？分類(lèi)的依據(jù)是什么？數(shù)字計(jì)算機(jī)可分為專(zhuān)用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī),是根據(jù)計(jì)算機(jī)的效率、速度、價(jià)格、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性來(lái)劃分的。數(shù)字計(jì)算機(jī)有哪些主要作用？科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、測(cè)量和測(cè)試、信息處理、教育和衛(wèi)生、家用電器、人工智能。馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的主要涉及思想是什么？它包括哪些主要組成部分？主要設(shè)計(jì)思想是：存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案,主要組成部分有：運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備什么是存儲(chǔ)容量？什么是單元地址？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令字？存儲(chǔ)器所有存儲(chǔ)單元的總數(shù)稱(chēng)為存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。每個(gè)存儲(chǔ)單元都有編號(hào),稱(chēng)為單元地址。如果某字代表要處理的數(shù)據(jù),稱(chēng)為數(shù)據(jù)字。令,稱(chēng)為指令字。什么是指令？什么是程序？每一個(gè)基本操作稱(chēng)為一條指令,而解算某一問(wèn)題的一串指令序列,稱(chēng)為程序。指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中,計(jì)算機(jī)如何區(qū)分他們是指令還是數(shù)據(jù)？取指周期中從內(nèi)存讀出的信息流是指令流,而在執(zhí)行器周期中從內(nèi)存讀出的信息流是指令流。什么是內(nèi)存？什么是外存？CPU？什么是適配器？簡(jiǎn)述其功能.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器稱(chēng)為內(nèi)存,存儲(chǔ)容量更大的磁盤(pán)存儲(chǔ)器和光盤(pán)存儲(chǔ)器稱(chēng)為外存,內(nèi)存和外存共同用來(lái)保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)。運(yùn)算器和控制器合在一起稱(chēng)為中央處理器,簡(jiǎn)稱(chēng)CPU,它用來(lái)控制計(jì)算機(jī)及進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。適配器是外圍設(shè)備與主機(jī)聯(lián)系的橋梁,它的作用相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)換器,使主機(jī)和外圍設(shè)備并行協(xié)調(diào)地工作。計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件包括哪幾類(lèi)？說(shuō)明他們的用途。計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。系統(tǒng)程序用來(lái)簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化使用方法,提高計(jì)算機(jī)的使用效率,發(fā)揮和擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能用用途；應(yīng)用程序是用戶(hù)利用計(jì)算機(jī)來(lái)解決某些問(wèn)題而編制的程序。說(shuō)明團(tuán)建發(fā)展的演變過(guò)程。在早期的計(jì)算機(jī)中,人們是直接用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序的,這種程序稱(chēng)為手編程序或目的程序；后來(lái),為了編寫(xiě)程序方便和提高使用效率,人們使用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序,稱(chēng)為匯編程序；為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)化和便于程序交流,使不熟悉具體計(jì)算機(jī)的人也能很方便地使用計(jì)算機(jī),人們又創(chuàng)造了算法語(yǔ)言,用算法語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為源程序,源程序通過(guò)編譯系統(tǒng)產(chǎn)生編譯程序,也可通過(guò)解釋系統(tǒng)進(jìn)行解釋執(zhí)行；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展,人們又創(chuàng)造出操作系統(tǒng)；隨著計(jì)算機(jī)在信息處理、情報(bào)檢索及各種管理系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展,要求大量處理某些數(shù)據(jù),建立和檢索大量的表格,于是產(chǎn)生了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何進(jìn)行多級(jí)劃分？什么影響？從第一至五級(jí)分別為微程序設(shè)計(jì)級(jí)、一般機(jī)器級(jí)、操作系統(tǒng)級(jí)、匯編語(yǔ)言級(jí)、高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。采用這種用一系列的級(jí)來(lái)組成計(jì)算機(jī)的概念和技術(shù),對(duì)了解計(jì)算機(jī)如何組成提供了一種好的結(jié)構(gòu)和體制。而且用這種分級(jí)的觀點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī),對(duì)保證產(chǎn)生一個(gè)良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也是很有幫助的。為什么軟件能夠轉(zhuǎn)化為硬件？硬件能夠轉(zhuǎn)化為軟件？介是什么？因?yàn)槿魏尾僮骺梢杂绍浖?lái)實(shí)現(xiàn),也可以由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)；任何指令的執(zhí)行可以由硬件完成,也可以由軟件來(lái)完成。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的媒介是軟件與硬件的邏輯等價(jià)性?！猜缘诙?．〔13564〔223128

(8)

0.001011100〔3-127-127=-7F=-1111111[-127]原11111111[-127]補(bǔ)10000001[-127]反10000000[-127]移00000001〔4[-1]原=10000000[-1]補(bǔ)=10000000[-1]反=11111111[-1]移=00000000〔5-1=-00000001[-1]原=10000001[-1]補(bǔ)=11111111[-1]反=11111110[-1]移=011111112．[x]補(bǔ)=a0.a1a2…a6解法一、（1）若a0=0,則x>0,也滿(mǎn)足x>-0.5此時(shí)a1→a6可任意（2）若a0=1,則x<=0,要滿(mǎn)足x>-0.5,需a1=1即a0=1,a1=1,a2→a6有一個(gè)不為0解法二、-0.5=-0.1 =-0.100000=1,100000（1）若x>=0,則a0=0,a1→a6任意即可[x]補(bǔ)=x=a0.a1a2…a6（2）若x<0,則x>-0.5只需-x<0.5,-x>0[x]補(bǔ)=-x,[0.5]補(bǔ)=01000000即[-x]補(bǔ)<01000000EsE1→E9MsM20M0即a0a1=11,a2→a6不全為0或至少有一個(gè)為1〔但不是"其余取0"3．字長(zhǎng)32位浮點(diǎn)數(shù),階碼10位,EsE1→E9MsM20M0最大的數(shù)的二進(jìn)制表示E=111111111Ms=0,M=11…1〔全110個(gè)21

表示為：11…1011…1即：22911221)最小的二進(jìn)制數(shù)E=111111111Ms=1,M=00…0〔全0〔注意：用10….0來(lái)表示尾數(shù)－1表示：11…1100…010個(gè) 21個(gè)即：2291()規(guī)格化范圍正最大 E=11…1,M=Ms=010個(gè)21

：2911221)正最小 E=00…0,M=100…0,Ms=010個(gè)20個(gè)即22921負(fù)最大 E=00…0,M=011…1,Ms=110個(gè)20個(gè)〔最接近0的負(fù)數(shù)即：229(21221)負(fù)最小 E=11…1,M=Ms=110個(gè)21個(gè)即：2291(1)2511規(guī)格化所表示的范圍用集合表示為：[22921,221)] [2291(1)2511,229(21221)]最接近于0的正規(guī)格化、負(fù)規(guī)格化由上題可得正規(guī)格化數(shù) E=00…0,M=100…0,Ms=010個(gè)20個(gè)負(fù)規(guī)格化數(shù) E=00…0,M=011…1,Ms=110個(gè) 20個(gè)EsE1→EsE1→E3MsM8M027〔1 0.0110110.11011212764階補(bǔ)碼：1 11尾數(shù)補(bǔ)碼：0 11011000機(jī)器數(shù)：111011011000〔2 270.0110110.1101102164階補(bǔ)碼：1 11尾數(shù)補(bǔ)碼：1 00101000機(jī)器數(shù)：1110001010005．〔1x=0.11011,y=0.0001100011011+ 00000110011110無(wú)溢出<2>x=0.11011,y=-0.10101[x][x]=[y]=0011011+11010110000110無(wú)溢出〔3x=-0.10110y=-0.00001[x][x]=[y]=1101010+11111111101001無(wú)溢出6．〔1x=0.11011y=-0.11111[x][x]=[y]=00.11011+00.1111101.11010〔2x=0.10111y=0.11011[x][x]=[y]=00.10111+11.0010111.11100無(wú)溢出〔3x=0.11011y=-0.10011[x][x]=[y]=溢出00.11011+00.100101.011107．〔1原碼陣列x=0.11011,y=-0.11111符號(hào)位: x0⊕y0=0⊕1=1[x] =11011,[y] =原 原11011* 1111111011[x*y]原

=,10110111101111011直接補(bǔ)碼陣列110111101000101[x]補(bǔ)=<0>11011,[y]補(bǔ)=<1>00001<0> 1 1 0 1 1<1> 0 0 0 0 1[x*y]補(bǔ)11不要求<0> 0 0 0 0 0帶求補(bǔ)器的0陣0 0 0 0 0<0> 0 0 0 0 0]補(bǔ)<,補(bǔ)=00 <1> <1><0><1><1>乘0符<>10><1> 1 1 01 18/30110111101111010001011000,│18/301101111011110100010111011* 11111110111101111011X×Y＝-0.1101000101<2>原碼陣列x=-0.11111,y=-0.11011補(bǔ)=1補(bǔ)=10000011111111111101000101111111101111111[x]補(bǔ)=<1>00001,[y]補(bǔ)=<1>00101<1> 0 0 0 0 1<1> 0 0 1 0 1補(bǔ)=01列不要求<0>0 0 0 0 0<1><1>0 000 10>0 0 0 0 0<[x]補(bǔ)

=<0,]0 011 <0><0><0><0><1>11＝01 0 0<1><1> 0 0 0 1 0 111＝0乘積符號(hào)位單獨(dú)運(yùn)算⊕0 1 10 1 0 0 0 1 0 111111111111011111111111X×Y＝0.1101000101100000111118．<1>

1f=⊕1=11101000101←+[y’]補(bǔ)11100190←+[y’]補(bǔ)11100190/300011111001000101000100.1←[-y’]補(bǔ)=11.00001[x’]補(bǔ)=00.110000011000+[-y’]補(bǔ)110000111110010+[-y’]補(bǔ) 11000010000011 0.11> 符號(hào)位 f⊕0000110+[-y’]補(bǔ) 1100001去掉符號(hào)位]1=11 0.110- 100111000111111101101001111111011010.11001011010001111100010110.11000x補(bǔ)=+[y’]補(bǔ)+[-y’]補(bǔ) 1100111．> 1110,y=0- 1100100+[y’補(bǔ) 00]1=1111101- 11]100+[y’]補(bǔ) 0011001y0- 0100110][-0111

0.00.01浮 0001101 0.011x+y ← 0001010<1>+[-y’]補(bǔ)

+ 1.100111規(guī)格化處: 0010<>- 0000010+[-y=21114

0.01111101001 0.01110x-y 00.010010<1>+ 00.011110規(guī)格化處: 1100x-y=2-2*0.110001<2>x=2-101*<-0.010110>,y=2-100*0.010110[x]=11011,-0.010110浮[y]=11100,0.010110浮Ex-Ey=11011+00100=11111[x]=11100,1.110101<0>浮10/30x+yx+y11.110101+ 00.01011規(guī)格化處: 0010碼 x+y=0.101100*2-6x-yx-y11.110101+ 11.10101規(guī)格化處: 0111x-y=-0.100001*2-410．<1>Ex=0011, Mx=0.110100Ey=0100, My=0.100100Ez=Ex+Ey=0111Mx*My0.Mx*My0.1101* 0.100規(guī)格化：1100000x=, 0001101y=,0=001110101Ez=Ex-Ey=1110+1101=1011[Mx]補(bǔ)=00.011010[My]補(bǔ)=00.111100,[-My]補(bǔ)=11.00010011．

00011010+[-My] 11000100商=12,11010111100+[My] 0011110011111000 0.04位加法器如上圖,

11110000+[My] 00111100<1>串行進(jìn)位方00101100 0.0101011000C[MP

110000

=AB

P1=A⊕B〔A＋B也對(duì)1 1

00001110000111000

1 1 1 1+[-My] 11000100 11/3011111100 0.011011111000+[My] 00111100PAGEPAGE30/30C2=G2+P2C1 G2=A2B2 P2=A2⊕B2C3=G3+P3C2 G3=A3B3 P3=A3⊕B3C4=G4+P4C3 G4=A4B4 P4=A4⊕B41 1 1<2>1 1 12 2 22 2 21 213 3 33 3 32 321 3214 4 44 4 43 432 4321 4321<1>74181：C4=Cn+4=G+PCn=G+PC0,C0為向第0位進(jìn)位5 4 4其中,G=y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3,P=x0x1x2x3,5 4 46 5 56 5 55 5 54 54<2>設(shè)標(biāo)準(zhǔn)門(mén)延遲時(shí)間為T(mén),"與或非"門(mén)延遲時(shí)間為1.5T,則進(jìn)位信號(hào)C0,由最低位傳送至C6需經(jīng)一個(gè)反相器、兩級(jí)"與或非"門(mén),故產(chǎn)生C0的最長(zhǎng)延遲時(shí)間為T(mén)+2*1.5T=4T0 <3>最長(zhǎng)求和時(shí)間應(yīng)從施加操作數(shù)到ALU：第一片741813級(jí)"與或非"門(mén)產(chǎn)生x0,y,C,、7418122"與或非"門(mén),第四片74181〔11級(jí)半加器,故總的加法時(shí)間為0 t0=3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T=14T：1 1 12 2 23 3 34 4 4C=G+P1 1 12 2 23 3 34 4 41 1 1C=G+P1 1 12 2 22 2 21 2 21 213 3 33 3 32 3 32 321 3214 4 44 4 43 4 432 4321 4321X=XXX設(shè)余三碼編碼的兩個(gè)運(yùn)算數(shù)為Xi和Yi,第一次用二進(jìn)制加法求和運(yùn)算的和數(shù)為Si,進(jìn)位為Ci+1,X=XXXi i3i2i1i0Y=YYYYi i3i2i1i0Y=YYYYi i3i2i1i i3i2i1Ci+11時(shí),Si=

并產(chǎn)生C,+1。當(dāng)Ci+1’=0時(shí),Si=Si’+110115．第三章1.<1>220*324M字節(jié)8<2>1024K*322*48片512K*8<3>1位地址作芯片選擇2.<1>226*64220*64

26

64個(gè)模塊<2>

220*64 16210*28*16每個(gè)模塊要16個(gè)DRAM芯片<3>64*16=1024塊由高位地址選模塊3.<1>,64KB,16位。16K*8DRAM芯片共需16。14位,,。<2>根據(jù)已知條件,CPU在1us內(nèi)至少訪存一次,而整個(gè)存儲(chǔ)器的平均讀/寫(xiě)周期為0.5us,如果采用集中刷新,有64us的死時(shí)間,肯定不行如果采用分散刷新,則每1us只能訪存一次,也不行所以采用異步式刷新方式。假定16K*1位的DRAM芯片用128*128矩陣存儲(chǔ)元構(gòu)成,刷新時(shí)只對(duì)128行進(jìn)行異步方式刷新,則刷新間隔為2ms/128=15.6us,可取刷新信號(hào)周期15us。刷新一遍所用時(shí)間＝15us×128＝1.92msCS3 CS2 CS1 CS0 A13~A04.<11024K*32片128K*8<2>D~D<3>刷新地址為A0-A8,因此這一行上的2048個(gè)存儲(chǔ)元同時(shí),8ms512。0方：在8ms中進(jìn)行512次刷新D~D48ms/512=15.5us。A14 A15 所設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器單元數(shù)為1M,32,故地址長(zhǎng)度為20位〔A19~A0,所用芯片存儲(chǔ)單元數(shù)為256K,字長(zhǎng)為16位18位〔A17~A0由此可用位并聯(lián)方式與地共8片RAM,并使用一片2：4譯碼器。。〔11616位〔2系統(tǒng)地址128K＝217,所以地址寄存器17位8片組成框圖如下CPU<1>A12~A0地址<2>小組譯3：8

32K*8

32K*8

32K*8

32K*832K 32K5各用兩片8**8

32K*8

32K*8數(shù)據(jù)ROM 寄存器

CS CS CS02 10和交叉存儲(chǔ)器連續(xù)讀出m=8：A6000H RAMq=64位*8=8000H RAM2

162:4 CS0譯碼器 ~H連續(xù)讀出8個(gè)字所需的時(shí)間分3：3 15tC0T=s=7s1 4E000H RAM順序存儲(chǔ)器和交叉存儲(chǔ)

的帶寬分別是：cache的命中率cache/主存系統(tǒng)效率e為平均訪問(wèn)時(shí)間Ta為h*tc+<1-h>*tm=ta30位22位。頁(yè)表長(zhǎng)：256K4KB,在此例中,若用戶(hù)不具有虛存,則無(wú)法正常運(yùn)行程序,而具有了虛存,則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。τ,t00 0 0 0 故不相等。14.頁(yè)面01242302132命中訪問(wèn)率序列a012423021323/11b0124230213=c01142302127.3%命中命中命中15.D16.C第四章1.不合理。指令最好半字長(zhǎng)或單字長(zhǎng),設(shè)16位比較合適。86866單操作數(shù)指令為：28-m-n條<1>RR型指令<2>寄存器尋址<3>單字長(zhǎng)二地址指令<4>操作碼字段OP可以指定26=64種操作<1>。64。<2>RS型指令,一個(gè)操作數(shù)在通用寄存器〔共16個(gè),另一個(gè)操作數(shù)在主存中。<3>,即有效地址等于變址寄存器〔共16量。<1>雙操作數(shù)指令<2>23=8種尋址方式<3>24=16種操作<1>直接尋址方式7.406位,26=64,24條可作為擴(kuò)充42位剩余8位作為地址OP〔6X〔2D〔8X=00X=01X=10直接尋址方式E=DE=〔R+DX=11相對(duì)尋址方式E=〔PC+DOP〔6X〔2D〔24OP〔6X〔2D〔24X=00頁(yè)面尋址方式E=PC-DHX=01立即尋址方式X=10直接尋址方式E=D個(gè)單元<2>PC高8位形成主存256個(gè)頁(yè),每頁(yè)4K個(gè)單元256<3>X=11CPU中給定的寄存器中尚可使用PC,,其有效地址E=,還可使用間接尋址此時(shí)有效地址E=〔D23,3位,可有更多的尋。9.16個(gè)通用寄存器占4位,64種操作占6位,剩下22位用于存儲(chǔ)器地址,OPOP〔6R〔4D〔22采用R為基址寄存器尋址,地址＝〔R＋D當(dāng)基址最大,D也是最大的時(shí)候,尋址能力最大而寄存器是32位的,故最大存儲(chǔ)空間是232＋222=4GB＋4MB。10、11、12、13、14.C15.<1>寄存器<2>寄存器間接<5>相對(duì)、基值、變址第五章IRAR、DRAC1 STAR,<R1 PC->AR PC0,->R,RR/W=R3 0DR->IR DR0,PC->ARM->DRD->I2212>TT20,D->I221T1-1,,的頻率應(yīng)為f15MHz。

=200ns,3 TM3R脈沖發(fā)生器采用移位寄存器形式。圖中畫(huà)出了題目要求R3->ARR/W=W0 iW-D。123三個(gè)節(jié)拍脈沖的邏輯表達(dá)式WR/ =R如下：DR->R0 DR0,R0iT1用與門(mén)實(shí)現(xiàn),T2和T3則用C2的Q端和C1的Q端加非門(mén)實(shí)現(xiàn),其目的在于保持信號(hào)輸出時(shí)延時(shí)間的一致性并與環(huán)形脈沖發(fā)生器隔離。6.(80*31)*32964字節(jié)8M=GS3=H+D+FS2=A+B+H+D+E+F+GS1=A+B+F+GC=H+D+Ey+Fy+Gφ 經(jīng)分析d,i,j和〔e,f,h,,可得六個(gè)微命令信號(hào),a,b,c,g,：P1=1,IR6IR5P2=C轉(zhuǎn)移<1>C,DALUA,B。C,D外7個(gè)寄存器都雙向接到單總線上。<2><1>,那么由于有4,故該字段4位。9位,512?！?8-4-9=35位。<2>對(duì)應(yīng)上述微指令格式的微程序控制器邏輯框圖如圖所示。其中微地址寄存器對(duì)應(yīng)下地址字,P字段即為判別測(cè)試字段,控制字段即為微命令字段,后兩部分組成微指令寄存器。地址轉(zhuǎn)移邏輯的輸入是指令寄存器的OP碼、各種狀態(tài)條件以及判別測(cè)試字段所給的判別標(biāo)志〔某一位為1,其輸出修改微地址寄存器的適當(dāng)位數(shù),從而實(shí)現(xiàn)微程序的分支轉(zhuǎn)移。就是說(shuō),此處微指令的后繼地址采用斷定方式。<1流水線的操作周期應(yīng)按各步操作的最大時(shí)間來(lái)考慮即流水線時(shí)鐘周期性i}100ns<2>遇到數(shù)據(jù)相關(guān)時(shí),就停頓第2條指令的執(zhí)行,直到前面指令的結(jié)果已經(jīng)產(chǎn)生,因此至少需要延遲2個(gè)時(shí)鐘周期。<3>如果在硬件設(shè)計(jì)上加以改進(jìn),如采用專(zhuān)用通路技術(shù),就可使流水線不發(fā)生停頓。13.<1><2>H n

20 8.33*106條/秒(Kn(520*100*109<3>STs

20*5

4.17Tp (Kn205114.如上兩圖所示,執(zhí)行相同的指令,在8個(gè)單位時(shí)間內(nèi),流水計(jì)算機(jī)完成5條指令,而非流水計(jì)算機(jī)只完成2條,顯然,流水計(jì)算機(jī)比非流水計(jì)算機(jī)有更高的吞吐量。證：設(shè)n條指,K級(jí)流,每次流水時(shí)則用流水實(shí)現(xiàn) Tp=τ非流水實(shí)現(xiàn) Ts=n->∞時(shí),n=1時(shí),

HpHsHp1,n>1故流水線有更高吞吐量Hs<1>寫(xiě)后讀 RAW<2>讀后寫(xiě) WAR<3>寫(xiě)后寫(xiě) 17.<1><2>第六章 ：。單總線的優(yōu)點(diǎn)是允許I/O設(shè)備之間或I/O設(shè),只需CPU,不需要CPU所以總線資源是由各大功能部件分時(shí)共享的。單總線的缺點(diǎn)是由于全部系統(tǒng)部件都連接在一組總線上,,。。雙總線結(jié)構(gòu)：它有兩條總線,一條是內(nèi)存總線,用于CPU、內(nèi)存和通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；另一條是I/O總線,用于多個(gè)外圍設(shè)備與通道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙總線結(jié)構(gòu)中,通道是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立部件,使CPU的效率大為提高,并可以實(shí)現(xiàn)形式多樣而更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳送。雙總線的優(yōu)點(diǎn)是以增加通道這一設(shè)備為代價(jià)的,通道實(shí)際上是一臺(tái)具有特殊功能的處理器,所以雙總線通常在大、中型計(jì)算機(jī)中采用。三總線結(jié)構(gòu)：即在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間采用三條各自獨(dú)立的總線來(lái)構(gòu)成信息通路。這：,/〔I/O〔DMA,內(nèi)存CPU；I/OCPU通訊用；DMA總線使內(nèi)存和高速外設(shè)之間直接傳送數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō),在三總線系統(tǒng)中,任,內(nèi)存總線可與DMA此時(shí)三總線系統(tǒng)可以比單總線系統(tǒng)運(yùn)行得更快。但是三總線系統(tǒng)中,設(shè)備到不能直接進(jìn)行信息傳送,CPU。<1。,面向總線是由總線接口代替了專(zhuān)門(mén)的I/O接口,,、I/O設(shè)備和CPU都作了具體的規(guī)定,所以,面向總線的微型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)只要按照這些規(guī)定制作CPU插件、存儲(chǔ)器插件以及I/O插件等,將它們連入總線即可工作,而不必考慮總線的詳細(xì)操作。<2>簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰,連線少,底板連線可以印刷化。<3>系統(tǒng)擴(kuò)充性好。一是規(guī)模擴(kuò)充,二是功能擴(kuò)充。規(guī)模擴(kuò)充僅僅需要多插一些同類(lèi)型的插件；功能擴(kuò)充僅僅需要按總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)一些新插件。插件插入機(jī)器的位置往往沒(méi)有嚴(yán)格的限制。這就使系統(tǒng)擴(kuò)充既簡(jiǎn)單又快速可靠,而且也便于查錯(cuò)。<4>系統(tǒng)更新性能好。因?yàn)镃PU、存儲(chǔ)器、I/O接口等都是按總線規(guī)約掛到總線上的,因而只要總線設(shè)計(jì)恰當(dāng),可以隨時(shí)隨著處理器芯片以及其他有關(guān)芯片的進(jìn)展設(shè)計(jì)新的插件,新的插件插到底板上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新,而這種更新只需更新需要更新的插件,其他插件和底板連線一般不需更改。ASCII41H01000001B,1,0；"8"ASCII38H=00111000B,1的個(gè)數(shù)為奇數(shù),故校驗(yàn)位為1。4.5.6.7.AB0競(jìng)爭(zhēng)W CN W7 i i

W0 設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)號(hào)CN78.C9.B、A、C10.A11.D12.A13.、CA、B

設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)號(hào) CN0

接其它設(shè)備、AE、、CA、、DEPCIHOST、PCI/LAGACY、PCI/PCI。PCI總線體系結(jié)構(gòu)中起著重要作用,它連接兩條總線,使彼此間相互通信。橋是一個(gè)總線轉(zhuǎn)換部件,可以把一條總線的地址空間映射到另一條總線的地址空間上,從而使系統(tǒng)中任意一個(gè)總線主設(shè)備都。,可使所有的存取都按CPU。以橋連接實(shí)現(xiàn)的PCI容性,。分布式仲裁不需要中央仲裁器,每個(gè)潛在的主方功能模塊都有自己的仲裁號(hào)和仲裁器當(dāng)它們有總線請(qǐng)求時(shí),,總線上得到的號(hào)與自己的號(hào)進(jìn)行比較。如果仲裁總線上的號(hào)大,則它的總線請(qǐng)求不予響應(yīng),并撤消它的仲裁號(hào)。最后,獲勝者的仲裁號(hào)保留在仲裁總線上,分布式仲裁是以?xún)?yōu)先。,請(qǐng)求總線,,,。20.70*8=560MHz/s第七章1．D2．C、D、C、A3．<1>32*12*2=768字節(jié)<2>3000*12*16=576000位=72000字節(jié)<3><4>50*<11+1>*<32+6>*<16+4>*<12+4>=7.3MHz4．<1>80*25*1=2000B80*25*60=1.2*105字符/s帶寬>1.2*105字符/s<2>60*<7+1>*<80+34>*<7+1>*<25+7>=14MHz點(diǎn)計(jì)數(shù)器:8字計(jì)數(shù)器:114行計(jì)數(shù)器:8排計(jì)數(shù)器:32<3>5．1024*1024*2561MB8*86．2*40*9*512=360KB7．設(shè)讀寫(xiě)一塊信息所需總時(shí)間為tB,平均找道時(shí)間為ts,平均等待時(shí)間為tl,讀寫(xiě)一塊信息的傳輸時(shí)間為tm,則B=B=s l 假設(shè)磁盤(pán)以每秒r轉(zhuǎn)速率旋轉(zhuǎn),每條磁道容量為N個(gè)字,則數(shù)據(jù)傳輸率=rN個(gè)字/秒。m又假設(shè)每塊的字?jǐn)?shù)為n,因而一旦讀寫(xiě)頭定位在該塊始,就能在t (n/rN)秒的時(shí)中傳輸完。mtl是磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間,tl=〔1/2r秒。由此可得：8．<1>275*12288*4=12.89MB<2><3>3000*12288600KB/s60<4>1

60*100010ms<5>

2 3000此地址格式表示有4臺(tái)磁盤(pán),每臺(tái)有4個(gè)記錄面,每個(gè)記錄面最多可容納512個(gè)磁道,每道有16個(gè)扇區(qū)。9．10．360轉(zhuǎn)/分=60轉(zhuǎn)/秒=60道/秒60道/秒*15扇區(qū)/道*512B/扇區(qū)=450KB/秒寫(xiě)入4096B需： 4096