計(jì)算機(jī)組成原理總結(jié)復(fù)習(xí)-2

計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)總結(jié)復(fù)習(xí)第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述第二章計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用第三章系統(tǒng)總線第四章存儲(chǔ)器第五章輸入輸出系統(tǒng)第六章計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算方法第七章指令系統(tǒng)第八章控制單元的結(jié)構(gòu)、功能及設(shè)計(jì)第九章流水線主要內(nèi)容：控制器的基本功能、控制器的基本組成、指令的執(zhí)行過(guò)程、組合邏輯控制器組成原理與實(shí)現(xiàn)方法、微程序控制器組成原理與實(shí)現(xiàn)方法、控制方式。重點(diǎn)：指令的執(zhí)行過(guò)程，組合邏輯控制器的組成原理與設(shè)計(jì)方法，微程序控制器的設(shè)計(jì)方法，微指令的格式，微程序流的控制。難點(diǎn)：指令的執(zhí)行過(guò)程，組合邏輯控制器的組成原理與設(shè)計(jì)方法，微程序控制器的設(shè)計(jì)方法，微指令的格式，微程序流的控制?？刂破鞑考}微程序的水平型微指令的下一條微指令地址通常有哪些來(lái)源？

在微程序的控制器中，通常有多種得到下一條微指令地址的方式，例如：使用緊跟在本條微指令之后的微指令作為下一條要執(zhí)行的微指令，即本條微指令的地址加1作為下一條微指令的地址，用于支持微指令順序執(zhí)行的情況；使用從指令的操作碼映射出微指令地址的方式得到下一條微指令的地址，用于讀出指令之后，找到對(duì)應(yīng)該指令的一段微程序的入口地址，以便開始該指令具體功能的執(zhí)行過(guò)程；從微指令的下地址字段直接取得一個(gè)微子程序的入口地址，用于微子程序調(diào)用處理；從微指令下地址字段直接取得一個(gè)微指令的轉(zhuǎn)移地址，用于微程序中微指令轉(zhuǎn)移處理。從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點(diǎn)的返回地址，用于微子程序返回處理。（也可以答另外幾種）。簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)的控制器基本組成執(zhí)行一條指令，要經(jīng)過(guò)讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令所規(guī)定的處理功能三個(gè)階段完成，控制器還要保證能按程序中設(shè)定的指令運(yùn)行次序，自動(dòng)地連續(xù)執(zhí)行指令序列。為此，控制器組成中，必須有一個(gè)能提供指令在內(nèi)存中的地址的部件，通稱程序計(jì)數(shù)器(PC)，服務(wù)于讀取指令，并接收下條要執(zhí)行的指令的地址。還要有一個(gè)能保存讀來(lái)的指令內(nèi)容的部件，通稱指令寄存器(IR)，以提供本指令執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程中要用到的指令本身的主要信息?？刂破鞯牡谌齻€(gè)組成成分，是脈沖源、啟?？刂七壿嫞噶顖?zhí)行的步驟標(biāo)記線路，它標(biāo)記出每條指令的各執(zhí)行步驟的相對(duì)次序關(guān)系?？刂破鞯牡谒膫€(gè)組成成分，是全部時(shí)序控制信號(hào)的產(chǎn)生部件，它依據(jù)指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟(時(shí)刻)，也許還有些別的什么條件信號(hào)，來(lái)形成并提供出各部件當(dāng)前時(shí)刻要用到的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)整機(jī)各硬件系統(tǒng)，正是在這些信號(hào)控制下協(xié)同運(yùn)行，產(chǎn)生予期的執(zhí)行結(jié)果，也就是執(zhí)行一條又一條的指令。微程序的控制器和組合邏輯的控制器在組成和運(yùn)行原理方面的相同、不同之處表現(xiàn)在哪里？組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計(jì)算機(jī)中兩種不同類型的控制器，其共同點(diǎn)是：基本功能都是提供計(jì)算機(jī)各個(gè)部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號(hào)，組成部分都有程序計(jì)數(shù)器PC，指令寄存器IR，都分成幾個(gè)執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能；不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號(hào)的方案不一樣，組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度明顯地快，缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程集成電路的出現(xiàn)，該缺點(diǎn)已得到很大緩解；微程序的控制器是通過(guò)微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng)提供的控制信號(hào)是從控制存儲(chǔ)器中讀出來(lái)的，并經(jīng)過(guò)一個(gè)微指令寄存器送到被控制部件的，其缺點(diǎn)是運(yùn)行速度要慢一些，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單些，易于用于實(shí)現(xiàn)系列計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的控制器，理論上可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì)。微命令：構(gòu)成控制信號(hào)序列的最小單位。通常是指那些能直接作用于某部件控制門的命令，如：打開或關(guān)閉某部件通路的控制門的電位，某寄存器、觸發(fā)器的打入脈沖等。微命令由控制部件通過(guò)控制總線箱執(zhí)行部件發(fā)出。微操作：由微命令控制實(shí)現(xiàn)的最基本的操作。微命令是微操作的控制信號(hào)，微操作是微命令的執(zhí)行過(guò)程。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部實(shí)質(zhì)上是同一個(gè)信號(hào)，對(duì)控制部件為微命令，對(duì)執(zhí)行部件為微操作。很多情況下兩者常常不加區(qū)分地使用。微指令：一組實(shí)現(xiàn)一定操作功能的用二進(jìn)制編碼表示的微命令的組合。微周期：從控制存儲(chǔ)器讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作所需的時(shí)間。微程序：一系列微指令的有序集合。微指令編碼法微指令可以分為操作控制字段和下址字段兩大部分。這里所說(shuō)的微指令編碼法就是操作控制字段的編碼法，通常有以下三種方法。（1）直接控制法：直接控制法—在微指令的操作控制字段中，每一個(gè)微命令都用一位信息表示。優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單、直觀，操作并行性最好，從而可以提高速度。缺點(diǎn)：微指令字太長(zhǎng)，控制存儲(chǔ)器的容量過(guò)大且微指令字利用效率很低。因此這種編碼方法只適用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單或速度要求很高的高速數(shù)字控制部件。（2）最短字長(zhǎng)編碼：這種編碼法是將所有的微命令進(jìn)行統(tǒng)一的二進(jìn)制編碼，用不同的碼點(diǎn)去表示不同的微命令，通過(guò)譯碼器產(chǎn)生微操作控制信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：微指令字長(zhǎng)很短；缺點(diǎn)：每次只能產(chǎn)生一個(gè)微命令，所有微命令均不能夠并行，難以提高微命令的執(zhí)行效率，故在實(shí)際應(yīng)用中很少采用。（3）分段直接編碼：這種編碼法是將微操作控制字段劃分為若干個(gè)小字段，每個(gè)小字段獨(dú)立譯碼，每個(gè)碼點(diǎn)表示一個(gè)微命令。（4）分段間接編碼：分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短微指令字長(zhǎng)的一種編碼方法。在這種編碼方法中，某些參與編碼的微指令不能由一個(gè)控制字段直接定義，而需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的控制字段來(lái)定義。分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短微指令字長(zhǎng)的一種編碼方法。微指令格式不同機(jī)器有不同的微指令格式，就其共性來(lái)說(shuō)，大致可歸納為兩大類，即水平型微指令和垂直型微指令。（1）水平型微指令：一次能定義多個(gè)微命令（控制執(zhí)行多個(gè)微操作）的微指令。（2）垂直型微指令：一次只能執(zhí)行一個(gè)微命令的微指令。（3）混合型微指令：水平型微指令和垂直型微指令各有其優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)際使用中，常常兼顧兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種混合型微指令，采用不太長(zhǎng)的字長(zhǎng)，又具有一定的并行控制能力，可高效地去實(shí)現(xiàn)機(jī)器的指令系統(tǒng)。微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是______。

A）每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行

B）每一條機(jī)器指令由一段由微指令編成的微程序來(lái)解釋執(zhí)行

C）一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來(lái)執(zhí)行

D）一條微指令由若干條機(jī)器指令組成

從信息流的傳送效率來(lái)看，______工作效率最低。

A）單總線系統(tǒng)B）雙總線系統(tǒng)C）三總線系統(tǒng)D）多總線系統(tǒng)為了便于實(shí)現(xiàn)多級(jí)中斷，保存現(xiàn)場(chǎng)最有效的方法是采用___。

A）通用寄存器B）存儲(chǔ)器C）堆棧D）外存

在控制器中______用于保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。

A）程序計(jì)數(shù)器B）指令寄存器C）緩沖寄存器D）地址寄存器BACB水平型微指令與垂直型微指令相比，_____。

A）前者一次只能完成一個(gè)操作B）后者一次只能完成一個(gè)操作

C）兩者都是一次只能完成一個(gè)操作D）兩者都能一次完成多個(gè)操作

請(qǐng)?jiān)谝韵聰⑹鲋羞x出兩個(gè)正確描述的句子是______?！?同一個(gè)CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作?！?同一個(gè)CPU周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作○3同一個(gè)CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作○4同一個(gè)CPU周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作

A）○1○3B）○2○4C）○2○3D）○1○4二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不可能安排在______。

A）棧頂和次棧頂B）兩個(gè)主存單元

C）一個(gè)主存單元和一個(gè)存儲(chǔ)器D）兩個(gè)寄存器答案：ABDA

一個(gè)模型機(jī)如上題圖所示，并假定控制存儲(chǔ)器的容量為256×24（位），微地址寄存器為6位。1）試指出相容性和相斥性的微操作各2組。2）設(shè)計(jì)適合模型機(jī)的微指令格式并說(shuō)明理由。由于微地址占用6位，給微操作控制字段只留下了18位，而在該模型機(jī)中位命令有20個(gè)，如果采用直接編碼方式，顯然不夠，所以采用分段直接編碼與直接編碼方法向結(jié)合的方法，將相互排斥的微命令編制在一個(gè)段內(nèi)，總的操作控制字段分為四個(gè)部分；第一部分為直接編碼，第二部分為A段，處理各個(gè)功能部件的裝入微命令，第三字段為B段，處理各個(gè)部件向總線發(fā)送數(shù)據(jù)的微命令，第四字段為C段，處理為指令下地址的處理方法；微指令格式如下：硬布線控制器是一種_____。

A）用微程序技術(shù)設(shè)計(jì)的控制器

B）用存儲(chǔ)邏輯技術(shù)設(shè)計(jì)的控制器

C）由門電路和觸發(fā)器構(gòu)成的復(fù)雜樹形網(wǎng)絡(luò)所形成的邏輯電路

D）用微程序技術(shù)和存儲(chǔ)邏輯技術(shù)設(shè)計(jì)的控制器

控制器的功能是______。

A）產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)

B）完成指令操作碼譯碼

C）從主存取出一條指令

D）從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，并產(chǎn)生相關(guān)的操作控制信號(hào)，以解釋執(zhí)行該指令CD下圖是一個(gè)簡(jiǎn)化的CPU與主存儲(chǔ)器鏈接結(jié)構(gòu)示意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個(gè)累加寄存器AC，一個(gè)狀態(tài)寄存器和其他四個(gè)寄存器：主存地址寄存器MAR、主存數(shù)據(jù)寄存器MDR、程序計(jì)數(shù)器PC和指令寄存器IR，各部件及其之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞方向。要求：（1）寫出圖中a、b、c、d四個(gè)寄存器的名稱。（2）簡(jiǎn)述圖中指令從主存取到控制器的過(guò)程。（3）寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運(yùn)算、寫回主存所經(jīng)過(guò)的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在MAR中）。答：（1）a主存數(shù)據(jù)寄存器MDRb指令寄存器IRc主存地址寄存器MARd程序計(jì)數(shù)器PC（2）PC內(nèi)容==>MAR，PC+1，讀取主存，讀出數(shù)據(jù)==>IR

（3）讀取主存==>MDR，MDR==>ALU，AC==>ALU，運(yùn)算，結(jié)果==>MDR，存儲(chǔ)器寫。下圖是一個(gè)簡(jiǎn)化的CPU與主存儲(chǔ)器鏈接結(jié)構(gòu)示意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個(gè)累加寄存器ACC和其他三個(gè)寄存器：主存地址寄存器MAR、程序計(jì)數(shù)器PC和指令寄存器IR，各部件及其之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞方向。要求：（1）寫出圖中a、b、c三個(gè)寄存器的名稱。（2）簡(jiǎn)述圖中指令從主存取到控制器的過(guò)程。（3）寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運(yùn)算、寫回主存所經(jīng)過(guò)的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在MAR中）答：（1）a指令寄存器IRb程序計(jì)數(shù)器PCc主存地址寄存器MAR

（2）PC內(nèi)容==>MAR，PC+1，讀取主存，讀出數(shù)據(jù)==>IR（3）讀取主存==>DR1，ACC==>DR2，運(yùn)算，結(jié)果==>BUS，存儲(chǔ)器寫。模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路如圖所示，全機(jī)采用單總線結(jié)構(gòu)。試設(shè)計(jì)該模型機(jī)執(zhí)行指令A(yù)DDX(將X單元的內(nèi)容與R0內(nèi)容相加，結(jié)果送R0中)的操作流程圖。1）PC--ARPC+12)RAM--AR3)PC--ARPC+14)RAM--AR5)RAM--DR26)R0--DR17)DR1+DR2--R0

主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)機(jī)器指令的組成；掌握尋址方式對(duì)計(jì)算機(jī)的影響以及尋址方式的設(shè)計(jì)、表示；掌握指令的分類及實(shí)現(xiàn)；理解指令中操作碼的組織與編碼；能自行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)器指令重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)機(jī)器指令的組成、尋址方式對(duì)計(jì)算機(jī)的影響以及尋址方式的設(shè)計(jì)、表示、指令中操作碼的組織與編碼難點(diǎn)：尋址方式的設(shè)計(jì)、表示、指令中操作碼的組織與編碼掌握：指令功能、組成、指令編碼方法、尋址方式（操作數(shù)獲?。┓椒ā⒃O(shè)計(jì)指令格式或編碼第七章指令系統(tǒng)什么是尋址方式？寫出6中尋址方式。指令的操作碼一般有哪幾種組織方式？各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)？一條指令通常由哪兩個(gè)部分組成？?jī)刹糠值墓δ芊謩e是什么？什么是形式地址？簡(jiǎn)述對(duì)變址尋址、相對(duì)尋址、基地址尋址應(yīng)在指令中給出些什么信息？如何得到相應(yīng)的實(shí)際（有效）地址？各自有什么樣的主要用法？例題某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令字長(zhǎng)為16位，有二地址指令和一地址指令兩種類型，每個(gè)地址字段的長(zhǎng)度為6位。如果二地址指令有x條，問(wèn)一地址指令最多可以有多少條某處理機(jī)的一種訪問(wèn)存儲(chǔ)器指令只用8位地址碼，就能夠指向一個(gè)1G地址空間中任意256個(gè)連續(xù)地址之一，請(qǐng)描述這種尋址方式。設(shè)某機(jī)為定長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，指令長(zhǎng)度12位，每個(gè)地址碼占3位，試提出一種分配方案，使該指令系統(tǒng)包含：4條三地址指令，8條二地址指令，180條單地址指令。CPU周期也稱為_________；一個(gè)CPU周期包含若干個(gè)_______________。任何一條指令的指令周期至少需要______個(gè)CPU周期。機(jī)器指令的格式包括________和__________兩部分；在指令格式中，操作碼部分指明操作的_________，地址碼部分則指明操作的_______________。指令周期是指_____。A）CPU從主存取出一條指令的時(shí)間B）CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間C）CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間D）時(shí)鐘周期時(shí)間以下四種類型指令中，執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的是______。

A）RR型B）RS型C）SS型D）程序控制指令機(jī)器周期T周期（或T狀態(tài)或節(jié)拍）2操作碼地址碼種類和性質(zhì)對(duì)象CC在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為______。

A）隱含尋址B）立即尋址C）寄存器尋址D）直接尋址

指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是______。

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)外存

D）提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度

變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_____。

A）基值寄存器內(nèi)容加上形式地址

B）變址寄存器內(nèi)容加上形式地址

C）程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址

D）堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量）

二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不會(huì)安排在______。

A）兩個(gè)主存單元B）一個(gè)主存單元和一個(gè)寄存器

C）相聯(lián)存儲(chǔ)器D）兩個(gè)寄存器

BBBC寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在______。

A）通用寄存器B）堆棧C）程序計(jì)數(shù)器D）主存單元

零地址運(yùn)算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，因此它的操作數(shù)可以來(lái)自______。

A）立即數(shù)和棧頂B）棧頂和次棧頂

C）暫存器和棧頂D）寄存器和內(nèi)存單元下列寄存器中，反匯編語(yǔ)言程序員可見(jiàn)的是()

A）存儲(chǔ)器地址寄存器(MAR)B）程序計(jì)數(shù)器(PC)C）存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)寄存器(MDR)D）指令寄存器(IR)

指令周期是指______。A）CPU從主存取出一條指令的時(shí)間B）CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間C）CPU從主存取出一條指令加上CPU執(zhí)行這條指令的時(shí)間D）時(shí)鐘周期時(shí)間DBBC寫出變址尋址、相對(duì)尋址、基址尋址有效地址的計(jì)算公式，這三種尋址方式各適用于什么場(chǎng)合？

變址尋址方式的有效地址計(jì)算公式為：EA=（X）+A，用于一般循環(huán)程序中對(duì)數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修改程序本身的場(chǎng)合。

相對(duì)尋址方式的有效地址計(jì)算公式為：EA=（PC）+A，用于編寫位置無(wú)關(guān)碼（PIC）碼程序，可以用于循環(huán)程序中對(duì)數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修改程序本身的場(chǎng)合，也可以用于轉(zhuǎn)移、調(diào)用等指令中計(jì)算轉(zhuǎn)移地址。

基址尋址方式的有效地址計(jì)算公式為：EA=（X）+A，用于程序的動(dòng)態(tài)重定位中，用來(lái)把程序的邏輯地址空間變換到物理地址空間。什么是RISC?它有什么特點(diǎn)？答案：RISC是精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，它有以下特點(diǎn)：（1）選取使用頻率最高的一些簡(jiǎn)單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令。（2）指令長(zhǎng)度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。（3）只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器，其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。（4）大部分指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。其意是指在采用流水線組織時(shí)每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)能完成一條指令功能，而并不是說(shuō)一條指令從取指到完成指定功能只要一個(gè)機(jī)器周期。（5）CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多。（6）以硬布線控制為主，不用或少用微指令碼控制。什么是CISC？CISC指令系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？答案：CISC是復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的英文縮寫。其特點(diǎn)是：（1）指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大，指令數(shù)目一般多達(dá)2、3百條。（2）尋址方式多（3）指令格式多（4）指令字長(zhǎng)不固定（5）可訪存指令不加限制（6）各種指令使用頻率相差很大（7）各種指令執(zhí)行時(shí)間相差很大大多數(shù)采用微程序控制器若操作碼采用定長(zhǎng)編碼方法，最多只能表示8條三地址指令，顯然不能滿足要求。故應(yīng)采用變長(zhǎng)編碼方法（擴(kuò)展操作碼法）。

000XXXYYYZZZ…011XXXYYYZZZ4條三地址指令為二、一地址指令留下了100～111四個(gè)擴(kuò)展窗口

100000XXXYYY…100111XXXYYY8條二地址指令為一地址指令留下了101～111三個(gè)擴(kuò)展窗口

101000000XXX…111110011XXX180條一地址指令

101～111三個(gè)擴(kuò)展窗口可以擴(kuò)展出192條一地址指令。

64*3=192

現(xiàn)只需要180條一地址指令，故最后12個(gè)操作碼編碼為非法操作碼。可以采用如下幾種方法：第一種方法：采用變址尋址方式，指令中給出8位偏移量，如果只設(shè)置1個(gè)變址寄存器，則可以隱含。變址寄存器的字長(zhǎng)不短于20位，通過(guò)變址寄存器指向1G地址空間的任意位置，再通過(guò)指令中給出的8位偏移量就能夠訪問(wèn)256個(gè)連續(xù)地址之一。第二種方法：采用基址尋址方式，指令中給出8位偏移量，隱含設(shè)置1個(gè)基址寄。基址寄存器的字長(zhǎng)為20位，通過(guò)變址寄存器指向1G地址空間的任意位置，再通過(guò)指令中給出的8位偏移量就能夠訪問(wèn)256個(gè)連續(xù)地址之一。根據(jù)題意，二地址指令的格式如下：

4位 6位 6位操作碼 地址碼1 地址碼2

二地址指令的操作碼16-2x6=4位，最多共有24=16種操作碼?，F(xiàn)在假設(shè)二地址指令有x（x≤16）條，它已經(jīng)占用了16種操作碼編碼中的x種，還剩下（16-x）種編碼用來(lái)擴(kuò)展成一地址指令。一地址指令的指令格式為：

10位 6位操作碼 地址碼2

由于每個(gè)4位操作碼擴(kuò)展到10位操作碼可以獲得26=64種10位操作碼，因此，一地址指令最多可以有（16-x）*26條答案表示在指令中的操作數(shù)地址，通常稱為形式地址，用這種形式地址并結(jié)合某些規(guī)則，可以計(jì)算出操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元地址。如何在指令中表示一個(gè)操作數(shù)的地址、如何用這種表示得到操作數(shù)以及怎樣計(jì)算出操作數(shù)的地址的方法-----尋址方式。常用的尋址方式有：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對(duì)尋址、基地址尋址、間接尋址、堆棧尋址答案主要有三種組織方式：1.定長(zhǎng)的操作碼組織方式。將指令的固定位數(shù)分配做操作碼，便于硬件設(shè)計(jì)、提高指令譯碼和識(shí)別速度，指令整齊、規(guī)范。2.變長(zhǎng)的操作碼組織方式。在指令中，表示操作類型的位數(shù)是可變的，便于為操作數(shù)地址多的指令少分配操作碼位數(shù)，而為操作數(shù)地址少的指令多分配操作碼位數(shù)。該方法可以盡量使用指令字長(zhǎng)，減少指令字長(zhǎng)的浪費(fèi)，但是不便于指令識(shí)別。3.操作碼字段與操作數(shù)地址字段交叉編碼的方法。將操作碼不再集中分配在指令的最高位部分，而是與操作數(shù)地址碼交叉在一起，操作碼位數(shù)是可變的。該方法不便于識(shí)別指令和操作數(shù)地址，但是指令字長(zhǎng)利用率更高。答案指令一般有操作碼和操作數(shù)地址兩部分組成。操作碼的功能用于指明本條指令的操作功能，而操作數(shù)地址用于給出被操作數(shù)的信息（指令或數(shù)據(jù)）的地址，包括參加運(yùn)算的一個(gè)或多個(gè)操作數(shù)所在的地址、運(yùn)算結(jié)果的保存地址、程序的轉(zhuǎn)移地址、被調(diào)用的子程序的入口地址等。答案在指令的地址碼字段給出的與操作數(shù)（或指令）地址有關(guān)的信息，構(gòu)成形式地址。依據(jù)這些信息并結(jié)合一定的規(guī)則，可以計(jì)算出訪問(wèn)內(nèi)存的實(shí)際（有效）地址。（1）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號(hào)），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)；（2）寄存器間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號(hào)），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；（3）變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號(hào)）和變址偏移值，把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；用于訪問(wèn)內(nèi)存中的一組數(shù)據(jù)更方便。（4）相對(duì)尋址，形式地址為相對(duì)尋址的偏移值，該偏移值和程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容相加得到一個(gè)內(nèi)存單元的地址，通常用在條件或無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令中給出指令轉(zhuǎn)移地址。（5）基地址尋址，通常要使用一個(gè)特定的寄存器，稱為基地址寄存器，把程序中的指令或數(shù)據(jù)地址和該基地址寄存器的內(nèi)容相加得到一個(gè)內(nèi)存單元的地址，通常用在操作系統(tǒng)為用戶程序分配內(nèi)存地址空間后，變換程序靜態(tài)地址為運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際內(nèi)存地址。

本章主要講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)、以及計(jì)算機(jī)的一些主要指標(biāo)等。需要掌握的內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)軟硬件的概念，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成的概念、馮.諾依曼的主要思想及其特點(diǎn)、計(jì)算機(jī)的主要指標(biāo)這一章要考試的話，主要就是一些概念第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述當(dāng)前的CPU由那幾部分組成組成？第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述例題控制器、運(yùn)算器、寄存器、cache一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括那些部分？什么是計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件？各由哪幾部分組成？它們之間有何聯(lián)系？配套的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)

人們通常把構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理裝置稱為計(jì)算機(jī)的硬件，其主要功能是：存放控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，對(duì)信息進(jìn)行加工處理，實(shí)現(xiàn)與外界的信息交換，主要包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大組成部分。軟件是計(jì)算機(jī)程序及其相關(guān)文檔的總稱，主要包括系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和一些工具軟件。軟件是對(duì)硬件功能的完善與擴(kuò)充，一部分軟件又是以另一部分軟件為基礎(chǔ)的再擴(kuò)充。

本章主要講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程以及應(yīng)用。需要掌握的內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)的發(fā)展的不同階段區(qū)分的方法、微型計(jì)算機(jī)發(fā)展中的區(qū)分、摩爾定律這一章要考試的話，主要就是一些概念例如：解釋摩爾定律計(jì)算機(jī)發(fā)展的不同時(shí)期是如何區(qū)分的？計(jì)算機(jī)能夠直接識(shí)別和處理的語(yǔ)言是什么語(yǔ)言？

第二章計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用

本章主要講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線類型、總線分類、總線性能、總線結(jié)構(gòu)以及總線仲裁和總線控制。需要掌握的內(nèi)容有：總線的概念、總線的分類、總線的性能指標(biāo)、總線標(biāo)準(zhǔn)、特殊標(biāo)準(zhǔn)總線的特點(diǎn)、不同總線類型對(duì)計(jì)算機(jī)的影響、總線的控制以及總線的仲裁；總線仲裁方式的優(yōu)劣分析這一張要考試的話，主要就是一些概念和一些簡(jiǎn)單的計(jì)算第三章系統(tǒng)總線為了解決多個(gè)__________同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線控制權(quán)，必須具有____________部件。主設(shè)備總線仲裁在______的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用I/O指令。

A）單總線B）雙總線C）三總線D）多總線

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)______。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AC從信息流的傳送效率來(lái)看，______工作效率最低。

A）單總線系統(tǒng)B）雙總線系統(tǒng)

C）三總線系統(tǒng)D）多總線系統(tǒng)A第三章系統(tǒng)總線例題集中式總線仲裁中，______響應(yīng)時(shí)間最快。

A）菊花鏈方式B）獨(dú)立請(qǐng)求方式

C）計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式三種集中式總線仲裁中，_____方式對(duì)電路故障最敏感。

A）鏈?zhǔn)讲樵傿）計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢C）獨(dú)立請(qǐng)求下列選項(xiàng)中的英文縮寫均為總線標(biāo)準(zhǔn)的是()A）ISA、CPI、VESA、EISAB）PCI、CRT、USB、EISAC）ISA、SCSI、RAM、MIPSD）ISA、EISA、PCI、PCI-ExpressBAD同步控制是______。

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C解釋下列術(shù)語(yǔ)：總線周期，總線周期類型，總線的等待狀態(tài)，正常總線周期，Burst總線周期，同步傳輸控制，異步傳輸控制。

總線周期，通常指的是通過(guò)總線完成一次內(nèi)存讀寫操作或完成一次輸入/輸出設(shè)備的讀寫操作所必需的時(shí)間，依據(jù)具體的操作性質(zhì)，可以把一個(gè)總線周期區(qū)分為內(nèi)存讀周期，內(nèi)存寫周期，IO讀周期，IO寫周期4種基本類型。一個(gè)總線周期通常由兩個(gè)時(shí)間段組成：地址時(shí)間（addresstime，CPU向內(nèi)存或IO設(shè)備送出地址信息到地址總線），數(shù)據(jù)時(shí)間（datatime，CPU完成數(shù)據(jù)讀寫）。若被讀寫的內(nèi)存和外設(shè)的運(yùn)行速度夠快，可以保證在這一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間內(nèi)完成讀寫操作，則該總線周期在這一數(shù)據(jù)時(shí)間之后立即結(jié)束。若被讀寫的內(nèi)存和外設(shè)的運(yùn)行速度低，不能在這一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間內(nèi)完成讀寫操作，就必須再增加一到幾個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間用于繼續(xù)完成讀寫操作，之后才結(jié)束該總線周期。在增加出的這一到幾個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間里，稱總線處于等待狀態(tài)。

如果每次數(shù)據(jù)傳輸都要用兩段時(shí)間（地址時(shí)間，數(shù)據(jù)時(shí)間）組成的完整的總線周期完成讀寫，則稱這種總線周期為正?？偩€周期（normalbuscycle），每次只能傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)。若希望提高數(shù)據(jù)傳輸速度，也可以在給出一次地址信息（一個(gè)地址時(shí)間）后，接著用連續(xù)的多個(gè)（例如4）數(shù)據(jù)時(shí)間依次傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)，這種運(yùn)行方式被稱為總線的急促傳輸方式（burstmode），又稱為成組數(shù)據(jù)傳送方式。

同步通信，是指在總線上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，通信雙方使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步，這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)通?？梢杂蒀PU的總線控制邏輯部件提供，稱為總線時(shí)鐘?？梢杂靡换驇讉€(gè)總線時(shí)鐘構(gòu)成一個(gè)總線周期，每個(gè)周期完成一次數(shù)據(jù)傳輸，總線周期的長(zhǎng)短，需要與被讀寫部件的存取時(shí)間配合好。通信雙方送出與接收地址信號(hào)、控制命令信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，都是使用這一時(shí)鐘信號(hào)完成定時(shí)的，可以有比較高的數(shù)據(jù)傳輸率。異步通信，是指在總線上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，允許通信雙方各自使用自己的時(shí)鐘信號(hào)，采用“應(yīng)答方式”（握手方式）解決數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的時(shí)間配合關(guān)系，而不是共同使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步，數(shù)據(jù)傳輸速率要低很多。何謂總線仲裁？一般采用何種策略進(jìn)行仲裁，簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的應(yīng)用環(huán)境。

連接到總線上功能模塊有主動(dòng)和被動(dòng)兩種形態(tài)。主方可以啟動(dòng)一個(gè)總線周期，而從方只能響應(yīng)主方的請(qǐng)求。每次總線操作，只能有一個(gè)主方占用總線控制權(quán)，但同一時(shí)間里可以有一個(gè)或多個(gè)從方。除CPU模塊外，I/O功能模塊也可以提出總線請(qǐng)求。為了解決多個(gè)主設(shè)備同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線控制權(quán)，必須具有總線仲裁部件，以某種方式選擇其中一個(gè)主設(shè)備作為總線的下一次主方。一般來(lái)說(shuō)，采用優(yōu)先級(jí)或公平策略進(jìn)行仲裁。在多處理器系統(tǒng)中對(duì)CPU模塊的總線請(qǐng)求采用公平原則處理，而對(duì)I/O模塊的總線請(qǐng)求采用優(yōu)先級(jí)策略。

什么是系統(tǒng)總線？什么是局部總線？

系統(tǒng)總線是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的公共總線，是多處理機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)處理機(jī)模塊之間的公共總線，因此也稱作全局總線。它支持多個(gè)處理機(jī)模塊之間的以及和它們的共享模塊之間的數(shù)據(jù)交互。局部總線是微處理器模塊具有的本地總線，它可連接多個(gè)非主模塊，但與系統(tǒng)總線上的其他主模塊無(wú)關(guān)。局部總線也稱作本地總線，如PCI總線、IP總線、IOCHANNEL等等。用波特率為56K的MODEM從網(wǎng)上下載一個(gè)文件，這個(gè)文件的大小為1M字節(jié)。約定每幀有1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位和1個(gè)停止位。問(wèn)下載這個(gè)文件至少需要多少時(shí)間？每幀共10位，波特率為56K的MODEM每秒鐘能夠從網(wǎng)上下載56K/10＝5600個(gè)字節(jié)，下載1M字節(jié)的文件需要1M/5600秒，約3分鐘。某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期，總線時(shí)鐘頻率為66MHz，求總線帶寬是多少？設(shè)總線帶寬用Dr表示，總線時(shí)鐘周期用T=1/f表示，一個(gè)周期傳送的數(shù)據(jù)量用D表示，根據(jù)總線帶寬定義，有：

Dr=D/T=D×f=4B×66×106/s=264MB/s

本章主要講述計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)系統(tǒng)。分為三個(gè)層次介紹。主存、高速緩存、虛擬存儲(chǔ)器需要掌握的內(nèi)容有：存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、主存儲(chǔ)器的分類、性能以及擴(kuò)展存儲(chǔ)器的一般方法；高速緩存的概念、地址映射方法、替換算法、性能以及實(shí)現(xiàn)；虛擬存儲(chǔ)器的概念、頁(yè)式存儲(chǔ)器管理、段式存儲(chǔ)器管理以及地址變換方法；磁盤存儲(chǔ)器的管理、柱面、磁道、扇區(qū)以及簇的基本概念，磁盤容量的計(jì)算以及文件分配表的使用等這一章要考試的話，主要就是一些概念、主存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)、磁盤容量的計(jì)算、FAT表的使用等第四章存儲(chǔ)器

為什么存儲(chǔ)器要采用分層結(jié)構(gòu)？

在微計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要考慮容量、存取時(shí)間和價(jià)格三個(gè)因素，但這三者之間的關(guān)系又是互相制約的。為了實(shí)現(xiàn)快的訪問(wèn)速度和大的存儲(chǔ)容量，同時(shí)價(jià)格還要相對(duì)低廉，于是提出了分層的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。第四章存儲(chǔ)器例題多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由哪3級(jí)存儲(chǔ)器組成的？每一級(jí)存儲(chǔ)器使用什么類型的存儲(chǔ)介質(zhì)，這些介質(zhì)的主要特性是什么？何謂信息的一致性原則和包含性原則？多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由高速緩存、主存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器組成的。高速緩沖存儲(chǔ)器使用靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，主存儲(chǔ)器通常使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，而虛擬存儲(chǔ)器則使用快速磁盤設(shè)備上的一片存儲(chǔ)區(qū)。前兩者是半導(dǎo)體電路器件，以數(shù)字邏輯電路方式進(jìn)行讀寫，后者則是在磁性介質(zhì)層中通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程完成信息讀寫。

一致性原則：同一個(gè)信息會(huì)同時(shí)存放在幾個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器中，此時(shí)，這一信息在幾個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器中必須保持相同的值。

包含性原則：處在內(nèi)層（更靠近CPU）存儲(chǔ)器中的信息一定被包含在各外層的存儲(chǔ)器中，即內(nèi)層（更靠近CPU）存儲(chǔ)器中的全部信息一定是各外層存儲(chǔ)器中所存信息中一小部分的副本，這是保證程序正常運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)信息共享、提高系統(tǒng)資源利用率所必需的，反之則不成立。例如，高速緩沖存儲(chǔ)器中的信息，肯定也存放在主存儲(chǔ)器中，還存放在虛擬存儲(chǔ)器中，但主存儲(chǔ)器中的非常多的信息不會(huì)同時(shí)在高速緩沖存儲(chǔ)器中，虛擬存儲(chǔ)器中的更多的信息也不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在主存儲(chǔ)器中。在計(jì)算機(jī)中，為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)？它的應(yīng)用是建立在程序的什么特性之上的？是為了達(dá)到使整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)有更高的讀寫速度、盡可能大的存儲(chǔ)容量、相對(duì)較低的制造與運(yùn)行成本。實(shí)現(xiàn)思路，是圍繞讀寫速度尚可、存儲(chǔ)容量適中的主存儲(chǔ)器來(lái)組織和運(yùn)行的,并由高速緩沖存儲(chǔ)器緩解主存讀寫速度慢、不能滿足CPU運(yùn)行速度需要的矛盾；用虛擬存儲(chǔ)器更大的存儲(chǔ)空間，解決主存容量小、存不下規(guī)模更大的程序與更多數(shù)據(jù)的難題。這種多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的運(yùn)行原理，或者說(shuō)它可以有良好的性能/價(jià)格比，是建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的。程序運(yùn)行的局部性原理主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：時(shí)間方面，在一小段時(shí)間內(nèi)，最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問(wèn)；空間方面，這些最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)，往往集中在一小片存儲(chǔ)區(qū)域中；在指令執(zhí)行順序方面，指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大（大約為5:1）。1.主存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)主要是_______________、_______________、存儲(chǔ)周期和存儲(chǔ)器帶寬。

存儲(chǔ)容量，存取時(shí)間2.半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器(ROM)與半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)的主要區(qū)別在于______。AA）ROM可永久保存信息,RAM在掉電后,原存信息會(huì)消失B）ROM在掉電后,原存信息會(huì)丟掉,RAM永久保存信息C）RAM是內(nèi)存,ROM是外存D）ROM是內(nèi)存,RAM是外存3.讀寫存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱為___________。aBA）RAMB）ROMC）PROMD）EPROM4.計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器比外存儲(chǔ)器____。BA）更便易B）存取速度快C）存儲(chǔ)容量更大D）雖貴但能存儲(chǔ)更多的信息在一個(gè)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)中，主存儲(chǔ)器的訪問(wèn)周期、存儲(chǔ)容量和單位價(jià)格分別為60ns、64MB和10元/MB，Cache的訪問(wèn)周期、存儲(chǔ)容量和單位價(jià)格分別為10ns、512KB和100元/MB，Cache的命中率為0.98。(1)計(jì)算這個(gè)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)的等效訪問(wèn)周期、存儲(chǔ)容量和單位價(jià)格。(2)計(jì)算這個(gè)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)的訪問(wèn)效率。

(1)這個(gè)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)的等效訪問(wèn)周期：

T＝Tc*H＋Tm（1－H）＝10ns×0.98＋60ns×（1－0.98）＝11ns

等效存儲(chǔ)容量：S＝64MB

等效單位價(jià)格：C＝（Cc*Sc＋Cm*Sm）/Sm＝（100×0.5＋10×64）/64＝10.78(元/MB)(2)這個(gè)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)的訪問(wèn)效率：e＝Tc/T＝10/11＝0.91

主存儲(chǔ)器容量為1MB，虛存容量為4GB，則虛擬地址為________位，物理地址為_____位。已知cache命中率H=0.98，主存存取周期為200ns，且為cache的4倍，則cache-主存的平均（或等效）訪問(wèn)時(shí)間為_______________。主存貯器和CPU之間增加cache的目的是______。

A）解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題

B）擴(kuò)大主存貯器的容量

C）擴(kuò)大CPU中通用寄存器的數(shù)量

D）擴(kuò)大外存的容量在主存和CPU之間增加cache存儲(chǔ)器的目的是______。

A）增加內(nèi)存容量B）提高內(nèi)存可靠性

C）解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題

D）增加內(nèi)存容量，同時(shí)加快存取速度322054nsAC在虛擬存儲(chǔ)器中，當(dāng)程序正在執(zhí)行時(shí)，由______完成地址映射。

A）操作系統(tǒng)B）裝入程序C）程序員D）編譯器采用虛擬存儲(chǔ)器的目的是______。

A）提高主存儲(chǔ)器的存取速度

B）擴(kuò)大主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間，并能進(jìn)行自動(dòng)管理和調(diào)度

C）提高外存儲(chǔ)器的存取速度

D）擴(kuò)大外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間相聯(lián)存儲(chǔ)器是按_____進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器。

A）地址指定方式B）堆棧存取方式

C）內(nèi)容指定方式D）地址指定方式與堆棧存取方式結(jié)合存儲(chǔ)周期是指______。

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)寫操作所允許的最短時(shí)間間隔ABCC硬盤工作時(shí)，數(shù)特別注意避免______。

A）光線直射B）環(huán)境衛(wèi)生不好C）強(qiáng)烈震動(dòng)D）噪聲

解釋什么是FAT？FAT是操作系統(tǒng)對(duì)磁盤進(jìn)行管理時(shí)使用的一個(gè)線性鏈表，他存儲(chǔ)一個(gè)文件在磁盤中占用的存儲(chǔ)區(qū)域位置，在該表中存儲(chǔ)文件后續(xù)區(qū)域所占用的簇號(hào)，又稱為文件分配表。磁盤碎塊整理的目的是什么？磁盤使用一段時(shí)間后，由于反復(fù)的復(fù)制、生成和刪除文件，使文件在磁盤上的存儲(chǔ)位置不連續(xù)，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)在讀取磁盤數(shù)據(jù)時(shí)，花費(fèi)的時(shí)間就要長(zhǎng)一些，直接影響到計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，所以要定期整理磁盤，讓每個(gè)文件不再破碎，以提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。C某雙面磁盤，每面有220道，內(nèi)層磁道周長(zhǎng)為70cm，內(nèi)層位密度400位/cm，轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分，問(wèn)：（1）磁盤存儲(chǔ)容量是多少？（2）數(shù)據(jù)傳輸率是多少？（1）每道信息量=400位/cm×70cm=28000位=3500B

每面信息量=3500B×220=770000B

磁盤總?cè)萘?770000B×2=1540000B（2）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率，也即磁盤的帶寬Dr=roNN為每條磁道容量，N=3500Br為磁盤轉(zhuǎn)速r=3000轉(zhuǎn)/60S=50轉(zhuǎn)/S

所以，Dr=r×N=50/S×3500B=175000B/S一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為16GB（1GB=230Byte），有8個(gè)盤片（16個(gè)記錄面），每條磁道有512個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)512個(gè)字節(jié)，每分鐘8000轉(zhuǎn)，定位時(shí)間（尋道時(shí)間）為4.25ms。(1)計(jì)算這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的有效數(shù)據(jù)傳輸率。(2)這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器有多少個(gè)柱面（磁道）？(3)這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的尋址時(shí)間（包括定位時(shí)間和等待時(shí)間）是多少？(1)這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的有效數(shù)據(jù)傳輸率為：

512Bx512x8000/60＝33.3MB/S或：512Bx512x8000/60＝35MB/S(2)這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的柱面數(shù)為：N＝16MB/（512Bx16x512）＝4096(3)這個(gè)磁盤存儲(chǔ)器的尋址時(shí)間為：等待時(shí)間為：60/8000/2＝3.75ms

尋址時(shí)間為：定位時(shí)間＋等待時(shí)間＝4.25ms＋3.75ms＝8ms某磁盤組有六片磁盤，每片可有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑為22cm，外徑為33cm，道密度40道/cm，位密度400位/cm，轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分。試問(wèn)：⑴共有多少存儲(chǔ)面可用？⑵共有多少個(gè)圓柱面？⑶整個(gè)磁盤組的總存儲(chǔ)容量有多少？⑷數(shù)據(jù)傳送率是多少？⑸如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一存儲(chǔ)面上還是記錄在同一圓柱面上？為什么？⑴6×2-2=10（面），共有10個(gè)存儲(chǔ)面可用。⑵40×(33-22)/2=220（道），共有220個(gè)圓柱面。⑶10×22π×400×220=73×106（位）整個(gè)磁盤組的總存儲(chǔ)容量73×106位。⑷(22π×400)/(60/2400)=1.1×106（位/秒）

=0.138×106（字節(jié)/秒）數(shù)據(jù)傳送率0.138×106字節(jié)/秒⑸記錄在同一圓柱面上。因?yàn)檫@樣安排存取速度快。

下圖為一個(gè)磁盤的FAT表的片段，改磁盤每簇為8個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為512字節(jié)，磁盤上一個(gè)文件“ABC.TXT”的目錄項(xiàng)上記錄的首簇號(hào)為40，請(qǐng)你根據(jù)給出的條件，計(jì)算該文件的大小范圍是多少？該文件在磁盤上是連續(xù)存放的嗎？

根據(jù)FAT的記錄，改文件占用的簇為：40、41、42、45、46、48、49，共計(jì)7簇。而每個(gè)簇的大小為：512×8=4096字節(jié)。該文件最大是將這7簇全部占用，為：4096×7=28KB。該文件最小是占用6簇還有第7簇只有一個(gè)字節(jié)，為：

4096×6+1=24KB+1個(gè)字節(jié)。通過(guò)FAT表可以看出，改文件沒(méi)有占用連續(xù)的簇，而是跳躍的，所以改文件在磁盤上不是連續(xù)存放的。設(shè)有一道程序，有1至5共5頁(yè)，執(zhí)行時(shí)的頁(yè)地址流（即執(zhí)行時(shí)依次用到的程序頁(yè)號(hào)）為：3、4、2、6、4、3、7、4、3、6、3、4、8、4、6，若分配給這道程序的主存有3頁(yè)，分別采用FIFO、LRU、OPT3種替換算法時(shí)，各自命中率為多少？（假設(shè)開始時(shí)主存為空）20%40%53%

本章需要掌握的內(nèi)容有：輸入輸出系統(tǒng)的構(gòu)成、接口的概念，輸入輸出的基本方式、接口的功能和組成、接口的類型，IO編址方式顯示器的掃描方式、顯示存儲(chǔ)器容量的計(jì)算等第五章輸入輸出系統(tǒng)在______的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用I/O指令。

A）單總線B）雙總線C）三總線D）多總線當(dāng)采用_____對(duì)設(shè)備進(jìn)行編址情況下，不需要專門的I/O指令組。

A）統(tǒng)一編址法B）單獨(dú)編址法

C）兩者都不是D）兩者都是

AAI/O設(shè)備數(shù)據(jù)傳送控制方式通常分為程序直接控制方式、_______________、_______________、_______________和_______________等五種。程序中斷方式直接存儲(chǔ)器存取（DMA）I/O通道方式外圍處理機(jī)方式為什么需要有輸入輸出接口？輸入輸出接口的主要功能是什么？

輸入輸出接口是處理機(jī)與外部世界進(jìn)行聯(lián)系的界面。外部設(shè)備的類型、規(guī)格、特性多種多樣，它們輸出數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的方式，數(shù)據(jù)的格式差異很大，因此，設(shè)備與處理機(jī)的連接方式也很不相同。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為了能夠適應(yīng)各種外圍設(shè)備的不同要求，規(guī)定了一些獨(dú)立于具體設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口。各種外圍設(shè)備必須根據(jù)自己的特點(diǎn)和要求，選擇其中的一種標(biāo)準(zhǔn)接口與處理機(jī)連接。凡是連接到同一種標(biāo)準(zhǔn)接口上的不同類型設(shè)備，它們之間的差異必須由設(shè)備本身的控制器通過(guò)硬件和軟件來(lái)進(jìn)行填補(bǔ)。這樣，處理機(jī)本身就無(wú)需了解各種外圍設(shè)備特定的具體工作細(xì)節(jié)，可以采用統(tǒng)一的硬件和軟件對(duì)品種繁多的設(shè)備進(jìn)行管理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用者也只需通過(guò)操作系統(tǒng)提供的高級(jí)命令或程序請(qǐng)求來(lái)使用各種各樣復(fù)雜的外圍設(shè)備。在需要更換外圍設(shè)備時(shí)，各種不同型號(hào)，不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備都可以直接通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。輸入輸出接口的主要功能有：

(1)處理機(jī)與外部設(shè)備之間的通信聯(lián)絡(luò)

(2)數(shù)據(jù)緩沖

(3)接受處理機(jī)的命令，提供外部設(shè)備的狀態(tài)

(4)數(shù)據(jù)格式的變換對(duì)于三種基本的輸入輸出方式，即程序控制方式、程序中斷方式和DMA方式，下面的結(jié)論正確嗎？為什么？

(1)采用程序中斷方式能夠提高CPU的利用率，因此，在設(shè)置有中斷方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，就不需要再使用程序控制方式了。

(2)DMA方式能夠處理高速外部設(shè)備輸入輸出工作。由于高速工作方式一般能夠覆蓋低速工作方式，因此，在采用了DMA方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，就沒(méi)有必要再使用中斷方式了。(1)采用程序中斷方式能夠使CPU運(yùn)行用戶程序與外部設(shè)備的輸入輸出工作并行進(jìn)行，因此，采用中斷方式能夠提高CPU的利用率是正確的。在設(shè)置有中斷方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，就不需要再使用程序控制方式了，這種說(shuō)法是不對(duì)的。采用程序控制輸入輸出方式，何時(shí)，對(duì)何設(shè)備進(jìn)行輸入或輸出操作完全受用戶程序控制。而程序中斷方式，設(shè)備的輸入輸出操作發(fā)生在現(xiàn)行程序的什么地方，完全不受用戶程序控制。因此，對(duì)于有些輸入輸出操作，需要在程序的控制下進(jìn)行，如許多實(shí)時(shí)的輸入輸出工作，這時(shí)，必須采用程序控制輸入輸出方式。另外，在程序中斷方式的執(zhí)行過(guò)程中，往往也需要接借助程序控制輸入輸出方式才能完成。例如，當(dāng)有多個(gè)中斷源分配在同一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)中時(shí)，在進(jìn)入中斷服務(wù)程序之后，必須通過(guò)逐個(gè)查詢?cè)O(shè)備的狀態(tài)才能知道是哪個(gè)設(shè)備申請(qǐng)中斷，這一過(guò)程實(shí)際上就是采用了程序控制輸入輸出方式。

(2)DMA方式能夠處理高速外部設(shè)備輸入輸出工作，這種說(shuō)法是完成正確的。但是，在采用了DMA方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，就沒(méi)有必要再使用中斷方式了，這種說(shuō)法不正確。實(shí)際上，DMA方式的初始化工作和后處理工作通常要采用程序中斷方式來(lái)完成。簡(jiǎn)述CPU與外設(shè)使用DMA控制方式傳輸數(shù)據(jù)的思想。

當(dāng)某一外設(shè)需要輸入輸出一批數(shù)據(jù)時(shí)，向DMA控制器發(fā)出請(qǐng)求，DMA控制器接收到這一請(qǐng)求后，向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求，若CPU響應(yīng)DMA的請(qǐng)求，則把總線使用權(quán)交給DMA控制器，數(shù)據(jù)不通過(guò)CPU，可以直接在DMA控制器的操作下進(jìn)行。當(dāng)這批數(shù)據(jù)傳送完成后，DMA控制器再向CPU發(fā)出"結(jié)束中斷請(qǐng)求"，CPU響應(yīng)這一中斷請(qǐng)求。假定一臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示存儲(chǔ)器用DRAM芯片實(shí)現(xiàn)，若要求顯示分辨率為1600*1200，顏色深度為24位，幀頻為85HZ，現(xiàn)實(shí)總帶寬的50%用來(lái)刷新屏幕，則需要的顯存總帶寬至少約為（）

A）245MbpsB）979MbpsC）1958MbpsD）7834Mbps在微機(jī)系統(tǒng)中,鼠標(biāo)是一種______。

A）輸入設(shè)備B）輸出設(shè)備

C）運(yùn)算設(shè)備D）存儲(chǔ)設(shè)備DACRT顯示器中通常為什么選用光柵掃描方式？它和隨機(jī)掃描各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？在光柵掃描方式下，電子束要從左到右、從上到下掃描整個(gè)屏幕，掃描控制本身不必區(qū)分什么位置上有點(diǎn)要顯示，什么位置上的點(diǎn)不顯示，它只是控制電子束在整個(gè)屏幕上重復(fù)移動(dòng)，顯示的具體內(nèi)容則通過(guò)另外的邏輯線路提供。由于光柵掃描與電視系統(tǒng)使用相同的技術(shù)，技術(shù)成熟性好，產(chǎn)品價(jià)格便宜，被廣泛地用在計(jì)算機(jī)的顯示器中。它的缺點(diǎn)是掃描冗余時(shí)間多，分辨率較低，故主要用于普及型的字符顯示器。在隨機(jī)掃描方式下，電子束只掃描在屏幕上有顯示內(nèi)容的位置，而不是整個(gè)屏幕，所以這種掃描方式畫圖速度快，分辨率高，故主要用于高質(zhì)量的圖形顯示器。其缺點(diǎn)是，它的掃描控制邏輯比較專用、復(fù)雜，產(chǎn)品生產(chǎn)批量不夠大，價(jià)格較高。一個(gè)彩色圖形CRT顯示器，分辨率為1024x768，顏色數(shù)為32位真彩色，為了提高顯示速度，要同時(shí)保存4幀以上畫面，問(wèn)顯卡上的顯示存儲(chǔ)器容量應(yīng)該選擇多大？

由于分辨率為1024x768，顏色數(shù)為32位真彩色，則顯示一幀畫面需要占用1024x768x32bit＝3MB容量。要同時(shí)保存4幀以上畫面，顯示存儲(chǔ)器的容量必須大于3MBx4＝12MB，因此，顯卡上的顯示存儲(chǔ)器容量應(yīng)該選擇16MB。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法運(yùn)算器，三大件運(yùn)算、暫存、乘除塊，多路選通連起來(lái)；數(shù)據(jù)組合有內(nèi)外、運(yùn)算功能指明白、存移輸出巧安排。信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換，常用的信息編碼（原碼、反碼、補(bǔ)碼、BCD碼）以及二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法（補(bǔ)碼運(yùn)算、定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的表示、各種數(shù)的表數(shù)范圍）運(yùn)算器的基本原理運(yùn)算器的基本構(gòu)成掌握補(bǔ)碼加法器的運(yùn)算原理以及計(jì)算過(guò)程掌握原碼一位乘法和兩位乘法的原理及運(yùn)算過(guò)程掌握運(yùn)算器位數(shù)擴(kuò)展的原理及方法運(yùn)算器的兩個(gè)主要功能是：_______，_________。下列有關(guān)運(yùn)算器的描述中，______是正確的。

A）能暫時(shí)存放運(yùn)算結(jié)果B）只做加法

C）只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算D）既做算術(shù)運(yùn)算，又做邏輯運(yùn)算微型計(jì)算機(jī)中運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行_________。

A）算術(shù)運(yùn)算B）邏輯運(yùn)算

C）算術(shù)和邏輯運(yùn)算D）初等函數(shù)運(yùn)算運(yùn)算器的核心部分是______。

A）數(shù)據(jù)總線B）多路開關(guān)

C）算術(shù)邏輯運(yùn)算單元D）累加寄存器算術(shù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算DCC74LS181是四位并行進(jìn)位運(yùn)算器，請(qǐng)你用4片74LS181組成16位運(yùn)算器，畫出主要信號(hào)連接圖。漢字的__________、________、____________是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。（71.25）8=_________2=_____16=_________10。在浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)一定的情況下，為了做到表示數(shù)的范圍最大、表示數(shù)的誤差最小、表示數(shù)的效率最高，尾數(shù)基值rm取_____，階碼基值re取____，并且把___________位隱藏起來(lái)。若計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為n+1，則定點(diǎn)整數(shù)的補(bǔ)碼表數(shù)范圍是__________、定點(diǎn)小數(shù)的補(bǔ)碼表數(shù)范圍是_______________。輸入編碼機(jī)內(nèi)碼字模碼111001.01010139.5457.32812522尾數(shù)最高位-2n~~~2n-1-1~~~1-2-n一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由______和______兩部分構(gòu)成。下列那種表示法主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)中的階碼_____。

A）原碼B）補(bǔ)碼C）反碼D）移碼根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，每個(gè)漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)占用_____存儲(chǔ)。

A）一個(gè)字節(jié)B）二個(gè)字節(jié)

C）三個(gè)字節(jié)D）四個(gè)字節(jié)

假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒(méi)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用偶校驗(yàn)的字符碼是______。

A）11001011B）11000001C）11010110D）11001001尾數(shù)階碼DBD若浮點(diǎn)數(shù)用補(bǔ)碼表示，則判斷運(yùn)算結(jié)果是否為規(guī)格化數(shù)的方法是______。

A）階符與數(shù)符相同為規(guī)格化數(shù)

B）階符與數(shù)符相異為規(guī)格化數(shù)

C）數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化數(shù)

D）數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化數(shù)

假定有4個(gè)整數(shù)用8位補(bǔ)碼表示r1=0FEH，r2=0F2H，r3=090H，r4=0F8H，若將運(yùn)算結(jié)果存放在一個(gè)8位寄存器中，則下列運(yùn)算會(huì)發(fā)生益處的是()A）r1xr2B）r2xr3C）r1xr4D）r2xr4CB某浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)12位，其中階符1位，階碼3位，數(shù)符1位，尾數(shù)7位，階碼以2為底，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示。它所能表示的最大正數(shù)是多少？最小規(guī)格化正數(shù)是多少？絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)是多少？階碼部分為定點(diǎn)整數(shù)，尾數(shù)部分為定點(diǎn)小數(shù)。

最大正數(shù)：階碼為最大正數(shù)，尾數(shù)為最大正數(shù)。