计算机原理期末缩印

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1、1动态半导体存储器的刷新一般有集中式刷新，分散式刷新，集中式刷新，分散式刷新，和异步式刷新异步式刷新三种方式，之所以刷新是因为有电荷泄漏需定期补充有电荷泄漏需定期补充。 2使用高速缓冲存储器是为了解决 CPUCPU 与主存速度不匹配与主存速度不匹配问题，存储管理主要由 硬件硬件 实现。使用虚 拟存储器是为了解决扩大主存容量和地址编码分配扩大主存容量和地址编码分配问题而制造的，存储管理主要由软件软件实现，在后一 种情况下，CPU 不能直接不能直接访问第二级存储器。 3若要组成一个 32K8 位的存储器，当分别选用 1K4 位，16K1 位，2K8 位的三种不同规格的 存储器芯片时，则各需 646

2、4 ， 1616 和 1616 片。4.磁表面存储器的主要技术指标是存储密度，存储容量，数据传输速率，平均存取时间。存储密度，存储容量，数据传输速率，平均存取时间。5.按显示器件分类，显示设备可以分为 CRTCRT 显示器、液晶液晶显示器和等离子等离子显示器。 6. DMA 技术的出现，使得外设可以通过 DMADMA 控制器控制器 直接访问内存，同时，CPU 可以继续执行程序。1三级存储系统是由主存主存、辅存辅存、和 cachecache 组成的，二级存储系统则由主存主存和辅存辅存组成。分级的目的 是为了解决存储器速度、成本、容量之间的矛盾为了解决存储器速度、成本、容量之间的矛盾。 2计算机中

3、的存储器是用来存放数据和程序数据和程序的，随机访问存储器的访问速度与存储位置存储位置无关。 3已知某计算机存储器容量为 4MB，用 1M1 位动态 RAM 芯片构成该存储器，共需要这种类型的 DRAM 3232 片，每片 DRAM 上有 2020 根地址引线。 4运算器组成中除了要有加法器，还要有输入数据选择电路，输出数据控制电路，总线，移位器，通输入数据选择电路，输出数据控制电路，总线，移位器，通 用寄存器用寄存器 5移码表示法的主要用途是：表示 浮点浮点 数的阶码 E,以便于比较两个 指数指数 的大小和对阶对阶 操作。 6在由 n 台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于

4、n，其主要原因是 存在通存在通 信开销信开销 和程序中有不能并行串行的计算部分程序中有不能并行串行的计算部分 。 7将许多电子元件集成在一块芯片上称为 存储芯片存储芯片 。 7.什么是 I/O 控制？其主要目标是什么？答：对输入和输出操作进行硬件和软件的控制就是所谓的输入/输出控制，即 I/O 控制。I/O 控制不仅 要使外设和主机联系起来，构成一个“系统” ，而且要使系统具有较高的吞吐能力和工作效率。 8. 在标准的 DMA 方式中，每交换一个单位数据，外设实际上也中断主机一次。这种中断与程序中断有 何不同？答：DMA 方式的中断称为简单中断，在 DMA 方式的 I/O 过程中，主机响应中断

5、后不需要执行服务程 序，而是让出一个或几个存取周期供 I/O 设备与主存直接交换数据，此时，CPU 可以暂停运行，也可 以执行非访问存储器操作。DMA 传送与中断传送相比有以下不同点：中断传送需要保存 CPU 现场并执行中断服务程序， 时间开销较大，而 DMA 由硬件实现，不需要保存 CPU 现场，时间开销较小。中断传送只能在一个 指令周期结束后进行，而 DMA 传送则可以在两个机器周期之间进行。 9.总线上数据传输分哪几种类型？各有什么特点？答：分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中，每个总线周期只传送一个数据。在突发方式下， 占用一次总线要进行多个数据的传输，源模块发出首地址去访问目的

6、模块的数据，以后的数据是在首 地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。 10.微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？答：由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总线用于指出数据的来源或去向；数据总线 提供了模块间数据传输的路径；控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地址总线的操作及使 用。 11什么是 RAM 和 ROM？ RAM 和 ROM 各有什么特点？ 答：RAM 是随机存储器，指计算机可以随机地、个别地对各个存储单元进行访问，访问所需时间基本固定，与存储单元的地址无关。ROM 是只读存储器，对其内容只能读，不能写入。与 RAM 相比，其信 息具有非易失性，即

7、掉电后，ROM 中的信息仍会保留。 12什么是多层次存储结构？它有什么作用？ 答：存储器的性能是计算机性能的最主要指标之一，其目标是大容量、高速度和低成本，因此应该在 系统结构的设计上扬长避短，采用多层存储结构构成一个较为合理的存储系统。多层存储结构是一个 金字塔的结构，距塔尖（即 CPU）越近速度越快，容量越小，单位价格也较贵；反之速度较慢，容量 较大，单位价格也较便宜。其作用是获得最佳性价比。 13主存储器的主要技术指标有哪些？ 答：主存储器的主要技术指标有主存容量、存储器存取时间、存储周期和可靠性。 14、什么是伪指令? 答：伪指令语句在形式上与指令语句很相似，但它不产生任何目标代码，只

8、对汇编程序在汇编过程中 提供必要的控制信息。 15微机硬件系统存储器分为哪几级？其中哪一级的工作速度与 CPU 相近？ 答：分为三级：高速缓冲存储器，主存储器，外部存储器。高速缓冲存储器的工作速度与 CPU 相近。 16输入输出方式有哪几种？ 答：有两种：存储器对应输入输出方式；端口方式的输入输出方式。 17使用中断有什么好处？ 答：(1)解决快速 CPU 与慢速外设之间的矛盾，使 CPU 可以与外设同时工作，甚至可以与几个外设同时 工作。(2)计算机实现对控制对象的实时处理。 (3)计算机可以对故障自行处理。 18. 微机硬件存储器分成哪几级?RAM 与 CPU 的接口主要有哪几部分? 答：

9、高速缓冲存储器，主( 内 )存储器，外部(后备)存储器。 RAM 与 CPU 的接口主要有三部分：地址线的连接，数据 19. 什么情况下数据传送要采用 DMA 方式?DMA 方式有什么作用？ 答：当 CPU 与高速的外设进行成块的数据传送时要采用 DMA 方式。DMA 方式使外设与内存之间直接进 行数据交换，而不通过 CPU。DMA 方式可扩展为在存储器的两个区域之间或两个高速的外设之间直接进 行数据交换。 20微机使用的总线体制有哪几种?PCI 总线的特点是什么? 答：有 PC、ISA、EISA、PCI 和 PCMCIA 总线。 PCI 总线的特点是：性能高，成本低，寿命长，插接灵活，使用方

10、便，数据完整，软件兼容，可靠性 高。 21. DAC 的含义是什么？假设 DAC 满刻度值电压、为 10 伏，DAC 为 10 位，则用电压值表示的分辨率是 什么？ 答：DAC 表示数字模拟转换器。分辨率为 10V1024977mV。 22.将 27/16 这个十进制数表示成浮点规格化数，阶码 3 位，用补码表示；尾数 9 位，用补码表示。答： -27/16=- 0.1101121 规格化浮点表示为：27/16原001，111011000 27/16反001，100100111 27/16补001，100101000 23. 用补码一位乘法计算 xy, x=0.1111,y=0.1110答：

11、补码一位乘法 x补=11.0001 y补=0.1110 -x补=11.0001 部分积 yn yn+1 00.0000 0.11100 00.00000 0.1110+00.1111 00.1111000.011110 0.111 00.0011110 0.11 00.00011110 0.1+11.0001 11.00101110xy补=11.00101110 24.已知某 16 位机主存采用半导体存储器，其地址码为 20 位，若选用 16K8 位的 SRAM 组成该机所允 许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问： 若每个模块板为 128K16 位，共需几个模块板？ 每个模块板内共有多少

12、 SRAM 芯片？ 主存共需多少 SRAM 芯片？CPU 如何选择各模块板？ 画出该存储器的组成逻辑框图。 答：1） （22016）/（21716）=23=8 （2 分）分） 2） （128k16）/（16k8）=8216 （2 分）分） 3）168=128 ，CPU 通过译码与片选方式选择模块板。 4) 框架图25.指令格式结构如下所示，其中 6-11 位指定源地址，0-5 位指定目标地址。试分析指令格式及寻址 方式的特点。15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 OPCODE寻址方式 寄存器寻址方式寄存器答：（1）操作码字段为 4 位，可指定 16 种操作，即 16 条指令； （2）单

13、字长（16 位）两地址指令； （3）操作数存放于两个寄存器中，是 RR 型指令，这种指令结构执行速度快；A14 A15 A16 A0A13 A17 A18 A19CPUY0 Y1 Y6 Y7 3:8 译码器3:8译码器16k82同左（4）每个操作数可以指定 8 种寻址方式； （5）该指令格式的寻址方式可以是寄存器直接寻址和寄存器间接寻址。 26. 某计算机有如下部件：ALU；移位寄存器；主存储器 M；主存数据寄存器 MDR；主存地址寄存器 MAR；指令寄存器 IR；通用寄存器 R0R3；暂存器 C 和 D。试将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明 数据流动方向。答：27.有一个 16k16 位的

14、存储器，由 1k4 位的 DRAM 芯片构成 答：（1）芯片 1K4 位，片内地址线 10 位（A9-A0 ） ，数据线 4 位。芯片总数为：（16K16） /（1K4）=16464 片 （2）存储器容量为 16K，故地址线总数为 14 位（A13A0） ，其中 A13A12A11A10通过 4：16 译码器 产生片选信号 CS0CS15 。（3）刷新信号周期为：2ms/64=31.3us。（4）若用集中式刷新，则刷新一遍用 64 个读/写周期。 死时间率为：640.1/21000=0.32%。 28.某机器中，已知 ROM 区域的地址空间为 0000H3FFFH 答：（1） 0000H3FF

15、FH 4000HROM：16K空：8KRAM：40K5FFFH 6000HFFFFH （2）CPU 与芯片连接如图所示：29.主存量为 4MB，虚存量为 1GB 则虚拟地址和物理地址各为多少 1） 虚拟地址格式：29 12 11 0 页面号（18 位）页内地址（12 位）虚拟地址 30 位 2） 物理地址格式：21 12 11 0 页号（10 位）页内地址（12 位）物理地址 22 位 3）页表的长度为：1GB/4KB=256K 30.某机器采用四体交叉存储器令执行一段小循环程序，此程序放在存储的连续地质单元中，假设每条 指令的执行时间相等，而且不需要到存储器存取数据，请问在下面两种情况中（执行的指令数相等） 。 程序运行时间是否相等？为