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文档简介
综合练习题答案【综合练习题15】 答案一填空题1机器语言,汇编语言,高级语言,机器2CPU,存储器,输入输出接口电路3运算器,控制器4运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备5外存储器6系统软件,应用软件二单项选择题A三名词解释题1硬件是指计算机系统中使用的电子线路和物理装置,它们是看得见的实体。2运算器3存储器是存放程序和数据的设备。4计算机系统中由CPU和内存储器构成的部件称为主机。5为高效使用和管理计算机而编制的、在计算机运行过程中起作用的软件称为系统软件。6操作系统是用以控制和管理计算机软件资源,合理地组织计算机工作流程,并方便用户充分且有效地使用计算机软件资源的集合。7由运算器、控制器和有关寄存器组成的部件称为CPU,又称中央处理器。8用于进行算术运算和逻辑运算的部件简称为ALU。四简答题1 总结起来,计算机的应用领域可以归纳为五大类:科学计算、信息处理、过程控制、计算机辅助设计/辅助教学、人工智能。2 功能比较完善的操作系统一般都提供有:处理机管理、存储管理、设备管理、作业管理和文件管理等五大功能模块。3 现代计算机的典型的连接结构是以存储器为中心的结构,原始数据和处理程序由输入设备进入计算机存放在存储器中;控制器执行程序,指挥运算器从内存中取出数据,进行加工后将结果放入存储器中,然后由输出设备将存储器中的结果输出。4 首先,从市场上选择各种部件,按要求组装起来;下一步是安装操作系统;最后要根据需要选择安装应用软件。五分析与计算题1 128M=128*210KB=128*210*210B=27*210*210B=227B2 232B【综合练习题25】 答案一填空题1 定点表示,浮点表示2 符号位,数值位3 等于原码,除符号位外,数值位取反,加“1”4 等于原码,除符号位外,数值位取反5 基数6 07 代码8 89 F02.94H10 机器数11 ASCII码12 二,物理器件性能所致13 除以基数倒取余数,乘以基数顺取整数14 逢二进一,借一当二15 原码,反码,补码16 原码,反码、17 127,1,018 阶码,尾数19 127,12720 221 1,12722 补码23 1,左规24 标准ASCII码,825 二十进制编码,BCD码26 阶码,数,右规27 规格化,溢出28 或,与,非,异或29 232,231(128)30 相加,相乘,相减,相除31 定点,定点机32 浮点,定点33 数值数据,非数值数据,字符串,数字串34 00110110,0110011011011035 本,位与位,进位或借位36 最大数,计量范围,溢出二单项选择题1.D2.A3.B4.C5.A6.D7.B8.C9.D10.D11.B12.C13.A14.B15.A16.D17.B18.C19.B20.C三多项选择题1.ABC2.ABD3.BD4.AC5.BD6.CD7.B8.B9.D10.C四判断题五名词解释题1. 符号位为0表示正数,为1表示负数,其余各位表示尾数本身2. 求补码的中间手段3. 负数转化正数,减法转化为加法,使正、负加减运算变为单纯的加法运算4. 任何一个二进制数N可以表示成下式:N2PS,P就称为阶码5. 任何一个二进制数N可以表示成下式:N2PS,S就称为尾数6. 一种计数制允许选用基本数字符号的个数叫基数7. 尾数的最高位是有效数字1而不是0,六简答题1. 看最高位是1还是0,是0则表示ASCII码,是1则表示汉字编码2. 因为二进缺点是与其他数制相比有以下特点:数的状态简单,容易表示,运算规则简单,可以节省设备,利用机器结构的简化。3. 数值范围取决于阶码,精度取决于尾数的长短和原数的位数.七分析与计算题1(1)10011101B=157D (2)10110110B=182D (3)10000111B=135D (4)00111000B=56D2(1)234D=11101010B=352Q=EAH (2)1023D=111111111B=1777Q=1FFH (3)1315D=100000111B=2031Q=838H (4)27/32D=011B=0001001Q=000010001H3.(1)11010100原=01101010D11010100反=01101010D11010100补=01101010D (2)0.1010000原=0.1010000D0.1010000反=0.1010000D0.1010000补=0.1010000D (3)-10101100原=110101100D-10101100反=101010011D-10101100补=101010100D (4)-0.0110000原=1.0110000D -0.0110000反=1.1001111D -0.0110000补=1.1010000D4.26P2611S1265.(1)1110.1100B=30.75D (2)43.75D=101011.11B (3)53.6Q=101011.11B (4)2B.CH=101011.1101B6.-0.0110110原=1.0110110 -0.0110110反=1.1001001 -0.0110110补=1.10010107.原码的真值为:1010101反码的真值为:10101补码的真值为:1010118.1010B=20*1010=2100*0.101【综合练习题35】 答案一填空题1 补、补。2 相反数的补码。3 算术运算、逻辑运算。4 0110010。5 01000。6 011110。7 001011。8 10111。9 地址的编码。10 00110011B、00111011B。二单项选择题CCCADDCDCB三名词解释题1 采用补码运算时,若结果的数值超过了补码所能表示的范围,计算结果错误,称这种情况为溢出。2 进位是指运算结果的最高位向更高位进位或借位。3 要考虑低位上的进位符号的加法电路称为全加器。4 不考虑低位上的进位符号的加法电路称为半加器。5 把从一个功能部件向另一个功能部件传送数据所经过的功能部件、总线等称为数据通路。6 不带符号的数就称为无符号数。四简答题1先行进位解决的是ALU的运算速度问题。其基本思想是把串行进位的产生变成并行的产生,从而使各个进位在一个时钟周期内完成,提高加法运算速度。2产生溢出的条件是:运算结果超过数的表示范围,判断溢出的方法有:单符号和双符号判断,产生溢出的条件是: 3 溢出与进位的性质是不同的,溢出主要用于判断带符号数的运算结果是否超过数的表示范围,而进位是指运算结果的最高位向更高位进位或借位。主要用于无符号数多字节相加时,处理低字节的进位或借位,此外,溢出与补码运算中的模丢失也是有区别的,两个带符号数相加,结果正确,补码运算中产生的符号位进位,但这时溢出标志却为零。4 定点运算器包括算术逻辑运算部件、通用寄存器组、累加器、状态寄存器、多路开关、数据总线等。算术逻辑运算部件主要功能是对二进制数据进行定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。通用寄存器组的用途是保存参加运算的操作数和运算的结果。状态寄存器通常作为转移指令的判断条件。5单总线结构的运算器,双总线结构的运算器,三总线结构的运算器五分析与计算题1X+Y补=00011000,X-Y补=000000102.(1) X+Y补=0.11110,X-Y补=0.11000 (2) X+Y补=1.11100,X-Y补=1.10010溢出(3)X+Y补=0.11011溢出X-Y补=1.11001溢出3X+Y补=1.10010溢出X-Y补=0.10011X+Y补=1.10000溢出X-Y补=0.01010X+Y补=0.10001 X-Y补=1.00101溢出X+Y补=1.11100X-Y补=0.001104. C5H=11000101B=11100010B=11000100B=11000100B5. 证明:(1)X、Y均为正数,则其和也为正数。因正数的补码就是该正数本身,故有:X补+Y补XYX+Y补(2)X为正数,Y为负数,且XY,即0XY2n-1时,由补码定义可知:X补XY补2n+YX+Y补=X+Y则有X补+Y补X2nYXYX+Y补6(1)当0Y2n-1时Y补0Y1Y2Yn-1=Y-Y=-Y1Y2Yn-1_-Y原1 Y1Y2Yn-1-Y补1 Y1Y2Yn-11(2)当2n-1Y0时_Y补1 Y1Y2Yn-1_Y原1 Y1Y2Yn-11-Y原0Y1Y2Yn-11-Y补0Y1Y2Yn-11【综合练习题45】 答案一填空题1 完备性、兼容性、规整性、有效性。2 操作码、地址码。3 操作码、操作数。4 三地址指令格式、二地址指令格式、一地址指令格式、零地址指令格式。5 定长操作码、扩展操作码。6 逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或。二单项选择题CBCABCDAC三名词解释题1 指令是指计算机能够识别和执行的操作命令。2 一台计算机或一个计算机系统能够执行的各种指令的集合,称为该计算机的指令系统。3 一条完整的指令称为一个指令字。4 操作码表示操作的性质及功能.5 地址码用来指出该指令的操作对象。6 指令字长即为指令的长度,是操作码的长度与操作数地址的长度之和。7 定长操作码是一种比较规整的操作码编码方式,让操作码的长度固定且集中放在指令字的一个字段中。8 扩展操作码是一种不规整的操作码编码方式,操作码的长度可变且分散放在指令字的不同字段中。9 指令的寻址方式是指确定本条指令的数据地址及下一条要执行的指令地址的方法。10 汇编语言是一种用助记符形式表示的、面向机器的、低级程序设计语言。11 机器语言是一种用二进制数“0”和“1”形式表示、能够被机器识别和执行的语言。12 精简指令系统简称为RISC。13 复杂指令系统简称为CISC。四简答题1计算机指令中一般包含两部分信息:操作码和地址码。 操作码表示操作的性质及功能;地址码用来指出该指令的操作对象。2采用汇编语言编写的程序叫做汇编语言源程序,用任何文本编辑工具输入汇编语言源代码并以Asm为扩展名保存,汇编语言源程序不能被计算机直接执行,必须由“汇编程序”翻译成机器语言的目标程序(OBJ),再由连接程序进行连接最终生成可执行文件(EXE)。3常用的指令有以下几类:(1)数据传送类指令:用于寄存器、存储单元或输入输出端口之间的数据或地址传送;(2)数据处理类指令:用于实现最基本的定点运算;(3)程序控制类指令:用于控制程序执行的顺序和方向;(4)处理机控制类指令:用以直接控制CPU实现特定的功能。4三地址指令可以用于字长较长的计算机系统,如32位机中;二地址指令可以用于字长为16位机中;一地址指令可以用于字长为8位机中。五分析与计算题1操作码的扩展如下:000 4条三地址指令011 100 000 16条二地址指令101 111 110 000 000 64条一地址指令110 111 111 111 000 000 000 16条零地址指令111 000 001 1112操作码的扩展如下:000 4条三地址指令011 100 000 000 255条一地址指令111 111 110 111 111 111 000 8条零地址指令111 111 111 1113(1)为寄存器寻址方式 (2)为寄存器间接寻址方式 (3)为立即数寻址方式 (4)为直接寻址方式 (5)可以是基址、变址、相对寻址方式4由于指令总长度为16位,操作数地址为4位,则: 对于三地址指令,操作码长度为(16-4*3)=4位; 对于二地址指令,操作码长度为(16-4*2)=8位,可扩展位为8-4=4位;对于一地址指令,操作码长度为(16-4)=12位,可扩展位为12-8=4位; 由于三地址指令有M条,而三地址指令最多有24条,所以留有(24-M)个编码用于扩展到二地址指令;由于二地址指令有N条,而二地址指令最多有(24-M)*24条,所以留有(24-M)*24-N个编码用于扩展到一地址指令;根据以上分析,一地址指令的条数最多为(24-M)*24-N* 24【综合练习题55】 答案一填空题1 控制器、运算器、存储器。2 半导体存储器、 磁表面存储器。3 掩膜ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。4 16。5 8, 4。6 直接映象、全相联映象、组相联映象。二单项选择题1 C2 C 3 D 4 A5 C 6 C 7 C三判断题1 2 3 4 5 四名词解释题存取时间是指存储器存取信息所需时间的长短,一般用存取周期来表示。存储器的存取时间直接影响计算机的工作速度。存取周期是指连续启动两次独立存储器操作(如两此写操作)所需间隔的最小时间,存取周期的长短决定于许多因素,主要与制造工艺有关。它和存取时间是衡量主存速度的重要指标。又称为读写存储器,它的存储单元的内容按需要既可以读出,也可以写入或改写,主要用来存放运行程序,各种现场的输入输出数据,中间运算结果等。RAM存储器中存储的信息随着电源的断开而丢失,因此又称为易失性存储器。用MOS器件构成的RAM又分为静态存储器SRAM和动态存储器DRAM。动态MOS存储单元是以电容的充电电荷存储信息,如果它处于静态时,电容上存储的信息将因电荷的泄露逐渐消失。为了保持存储数据的正确,必须反复对存储单元进行充电,以恢复原来的电荷,这一过程称为刷新。动态MOS存储器的刷新通常是一行一行地进行。常用的刷新方式有集中式刷新、分散式刷新和异步式刷新。五简答题1DRAM的刷新有集中式刷新、分散式刷新和异步式刷新三种方式集中式刷新的特点是在允许的最大刷新周期内,根据存储容量的大小和存取周期的长短,集中安排一段刷新时间,在刷新时间内停止读写操作。这种刷新方式在读写操作时不受刷新的影响,读写速度较高,但刷新时必须停止读写操作,形成一段“死区”。分散式刷新的特点是把系统周期分为两段,前半段时间用来读写数据或使存储器处于保持状态,后半段时间则用来对存储矩阵一行进行刷新操作,这种刷新增加了机器的存取时间,不适用于高速存储器。 异步式刷新是上述两种方式的结合,它充分利用了最大刷新间隔时间并使“死区缩短。2虚拟存储器常见的替换算法有4种。随机算法:用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面。先进先出:先调入主存的页面先替换。近期最少使用算法:替换最长时间不用的页面。最优算法:替换最长时间以后才使用的页面。这是理想化的算法,只能作为衡量其他各种算法优劣的标准。六分析与计算题由于此用户的程序和数据所占的主存容量已超过了可供用户使用的主存容量,具有虚存可解决内存空间不足的问题。【综合练习题65】 答案一 填空题1. 指令寄存器,地址寄存器,累加寄存器2. 程序计数器(PC),缓冲寄存器(DR),指令寄存器(IR),地址寄存器(MAR),累加寄存器(AC),状态寄存器(PSW)3. 算术运算,逻辑运算4. 指令寄存器,程序计数器,堆栈指针二单项选择题1 C2 C3 B 4 D 5 C 6 D 三判断题1234四名词解释题状态寄存器用来保存算术运算指令、逻辑运算指令及各类测试指令的状态结果,为后续指令的执行提供判断条件。这些状态结果主要包括运算结果进位标志、运算结果为零标志、运算结果溢出标志、运算结果符号标志、运算结果奇偶标志等。状态寄存器还保存一些控制标志,如中断允许标志、单步标志、方向标志等。与状态结果标志不同,控制标志是通过专用指令的执行而设置的。简称累加器。它的信息来源于缓冲寄存器或算术逻辑单元(ALU),它的数据出口是算术逻辑单元(ALU)。累加器为算术逻辑单元提供一个操作数,并用来保存操作的结果。在一个算术逻辑单元中,至少有一个累加器。 l 在微程序中有一条或两三条微指令,其微命令实现取指操作,可称为“取机器指令用的微指令”,属于微程序中的公用部分。在机器指令周期开始时,先从控制存储器中读取“取机器指令用的微指令”,其微命令使CPU访问主存储器,读取机器指令,送入寄存器IR,然后修改程序计数器PC的内容。l 根据机器指令中的操作码,通过微地址形成电路找到与该机器指令所对应的微程序入口地址。l 逐条取出对应的微程序,每一条微指令提供一个微命令序列,控制有关的操作。根据机器指令的需要与微指令功能的强弱程度,一条机器指令所对应的微程序可能不同,有的可能简单,有的可能比较复杂,其中可以包含分支、循环、嵌入微子程序等程序状态。执行完一条微指令后,根据微地址形成方法产生后续微地址,读取下一条微指令。l 执行完对应于一条机器指令的一段微程序后,返回到“取机器指令用的微指令”开始又一指令周期。五简答题1 () 同步控制方式同步控制方式的特点可以归纳为以下 点: 以微操作序列最长的指令为标准,确定控制微操作运行的节拍数; 控制器产生统一的、顺序固定的、周而复始的节拍电位和工作脉冲; 简单指令(微操作序列短的指令)可空着一部分节拍不用。也就是说,不管什么指令,实现的时间都是相同的。() 异步控制方式异步控制方式的特点可以归纳为 点: 每条指令需要多少节拍,就产生多少节拍; 指令执行完毕,发出回答信号; 控制器收到回答信号即开始执行下条指令。异步控制方式又称作局部控制方式,其优点是运行速度快,缺点是控制电路比较复杂。2在微程序控制器中,通过读取微程序与执行它所包含的微命令去解释执行机器指令。(1)在微程序中有一条或两三条微指令,其微命令实现取指操作,可称为“取机器指令用的微指令”,属于微程序中的公用部分。在机器指令周期开始时,先从控制存储器中读取“取机器指令用的微指令”,其微命令使CPU访问主存储器,读取机器指令,送入寄存器IR,然后修改程序计数器PC的内容。(2)根据机器指令中的操作码,通过微地址形成电路找到与该机器指令所对应的微程序入口地址。(3)逐条取出对应的微程序,每一条微指令提供一个微命令序列,控制有关的操作。根据机器指令的需要与微指令功能的强弱程度,一条机器指令所对应的微程序可能不同,有的可能简单,有的可能比较复杂,其中可以包含分支、循环、嵌入微子程序等程序状态。执行完一条微指令后,根据微地址形成方法产生后续微地址,读取下一条微指令。(4)执行完对应于一条机器指令的一段微程序后,返回到“取机器指令用的微指令”开始又一指令周期。六分析与计算题略【综合练习题75】 答案一填空题1 一个公共的时钟信号,总线长度较短,各部件存取时间较接近 2 局部总线,AGP总线3 132MB4 控制流,地址流二单项选择题1 A,D 2 A3 A 4 B 5 C 6 B 7 D 三判断题1 2 四名词解释题系统总线指在一个计算机系统内连接CPU、主存、I0接口等部件的总线。系统总线包括地址、数据和控制信号三类传输线,以及电源线。系统总线的连接距离较短,传输速度较快。外部总线主要是指多台计算机之间的连接总线或计算机与外部设备之间的连线。外部总线的传输距离一般较远,速度较低。地址总线用于传送地址信号,以确定所访问的存储单元或某个IO端口,地址总线一般有16位、20位、24位、32位等几种宽度标准。地址总线的宽度确定了可访问内存空间的大小。地址总线为单向总线,只有掌管总线控制权的主控部件,如CPU、DMA控制器、IOP等,才能向地址线上发送地址码。而不能掌管总线控制权的部件,如存储器;不能发送地址码,只能从地址线上接收地址信号,并配合控制信号进行地址译码。数据总线用于设备之间的数据传送,一般为双向传送。数据总线的一个重要指标是宽度,根据数据总线的宽度可将系统总线分为8位总线、16位总线、32位总线、64位总线等。控制总线用于传送各类控制状态信号。各种不同的总线标准其数据总线和地址总线的差别都不大,而它们的控制总线则各具特色、差别最大。控制总线的组成体现了不同总线的特点。同步总线设置有统一的时钟信号,进行数据传送时,收发双方严格遵循这个时钟信号。同步总线应用于总线上各部件间工作速度差异较小的场合,其控制较简单,但时间利用率可能不高。异步总线在数据传送时,没有统一的时序信号,采用应答方式工作。当各部件工作速度差异较大时多采用异步总线,传输时间可以根据需要能短则短,需长则长,因而时间利用率很高,但相应的控制较复杂。五简答题1. 答:下面从三个方面来讨论这种影响。(1)最大存储容量 总线结构对最大存储容量产生影响。例如在单总线系统中,对主存和外设进行存取的差别,在于出现在总线上的地址不同,为此必须为外围设备保留某些地址。由于某些地址必须用于外围设备,所以在单总线系统中,最大主存容量必须小于由计算机字长所决定的容量。在双总线系统中,对主存和外设进行存取的判断是利用各自的指令操作码。由于主存地址和外设地址出现于不同的总线上,所以存储容量不会受到外围设备多少的影响。(2)指令系统 在双总线系统中,CPU对存储总线和系统总线必须有不同的指令系统,这是因为要使用哪一条总线要由操作码规定,所以在双总线系统中,访问内存和访问输入输出操作各有不同的指令。在单总线系统中,访问主存和IO传送使用相同的指令,但使用不同的地址。(3)吞吐量 计算机系统的吞吐量是指流入、处理和流出系统的信息的速率。它取决于CPU将指令、数据从内存取出或存入的速度以及把所得结果从内存送到外围设备的速度。这些步骤中的每一步都关系到主存,因此,系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。2.答:按总结连接的部件分,存储器总线为内部总线、I/O总线为外部总线。按时序控制方式分,两种总线为准同步总线,基本总线周期含有时钟的周期数最少(通常根据CPU访问内存的需要而定),当外部电路能在基本周期内完成总线传送时。它实际上是按标准的同步方式工作。当某个部件因速度较低,而不能在基本周期内完成数据传送时,就发出一个“等待”信号,总线周期则按时钟周期为单位地延长,直至“等待”信号撤消,总线周期才告结束。这样,总线传送仍以时钟周期为同步定时信号,但每次包含的时钟数可以不同,它既有同步总线控制简单的优点,又具有异步总线时间利用率高的优点。3.答:采用总线结构的计算机系统中,主存与外设的编址方法有两种,一种是统一编址的方法,一种是单独编址的方法。在单总线系统中,设备的寻址采用统一编址的方法,即所有的主存单元以及外设设备接口寄存器的地址一起构成一个统一的地址空间,因此,访内存指令与I/O指令在形式上完全相同,区别仅在于地址的数值不一样。单总线采用统一编址方法,省去了I/O指令,简化了指令系统。单总线结构简单,使用灵活,易扩充。然而,由于主存的部分地址空间要用于外部设备接口寄存器寻址, 故主存实际空间要小于地址空间。此外,所有的部件均通过一条总线进行通信,分时使用总线,因此,通信速度比较慢。通常,单总线结构适用于小型或微型计算机的系统总线。在双总线系统中,采用单独编址的方法,CPU对内存总线和系统总线必须有不同的指令系统,内存地址和I/O设备的地址是分开的,当访问内存时,由存储读,存储写两条控制线控制;当访问I/O设备时,由I/O读,I/O写两条控制线控制。双总线结构保持了单总线系统简单,易扩充的优点,但又在CPU 和内存之间专门设置了一组高速的存储总线,使CPU可通过专用总线和存储器交换信息,并减轻了系统总线的负担,同时内存仍可通过系统总线直接与外设之间实现DMA操作,而不必经过CPU。这种双总线系统以增加硬件为代价。当前高档微型机中广泛采用这种总线结构。三总线结构采用单独编址的方法,是在双总线系统的基础上增加I/O总线形成的。其中系统总线是CPU,内存和通道进行数据传送的公共通路,而I/O总线是多个外部设备与通道之间进行数据传送的公共通路,DMA 方式中,外设与存储器直接交换数据而不经过CPU,从而减轻CPU对数据I/O的控制,而“通道”方式进一步提高了CPU的效率。由于增加了通道,整个系统的效率将大大提高,然而这是以增加更多的硬件为代价换来的。三总线系统通常用于中,大型计算机中。4. 答:当多个设备或部件同时申请使用共享总线时,谁可取得总线的使用权?怎样确定它们的优先次序?当一个设备或部件取得总线使用权后,怎样控制该设备和另一设备之间的通信呢?通信完以后,总线的使用权怎样释放呢?这些都是总线通信控制所要解决的问题。按总线控制部件的位置,总线控制方式有集中式总线控制和分布式总线控制两种。集中式总线控制:将总线的控制逻辑集中在一起称为集中式总线控制。分布式总线控制:将总线的控制逻辑分散连接到总线的各个部件中,称为分布式总线控制。集中式总线控制和分布式总线控制又分别有串行链接控制、定时查询控制、独立请求控制三种方式。串行链接控制方式特点:控制逻辑简单,线数最少,容易扩充。但对电路故障敏感,硬件优先级不能改变。定时查询控制方式特点:定时查询控制方式的优先级可由程序确定,当计数器的初值为0时,则计数值小的优先级高;当计数器的初值从终止点开始计数时,各部件占用总线的机会均等,所以这种控制方式适用于用终端控制器控制各个显示设备的情况。但它是以增加线数为代价的。独立请求控制方式特点:独立请求控制方式对优先级的控制非常灵活,它可以预先设定,也可以通过程序来改变优先次序,还可以用屏蔽某个请求的办法,不响应来自无效设备的请求。这种方式的优点是响应时间快,但它是以增加线数为代价的。目前总线控制应用最广泛的是集中式串行链接控制方式。六分析与计算题1 答:CPU片内总线指同一部件内部各器件之间连接的总线,例如CPU内部各寄存器及运算部件间之间的连线。芯片内总线结构简单,传输距离很短,传输速度很高。系统总线指在一个计算机系统内连接CPU、主存、I0接口等部件的总线。系统总线包括地址、数据和控制信号三类传输线,以及电源线。系统总线的连接距离较短,传输速度较快。2 答:总线操作时序有同步总线、异步总线、准同步总线三种方式。同步总线依靠同一的时钟来确定时序控制。 优点:电路设计简单,总线带宽大,数据传输速度快,成本低。 缺点:时钟以最慢速设备为准,高速设备性能将受到影响;不能用于长距离连接。 主要用于近距离、能提供相同时钟源的各种操作。适用于设备类型少且距离较近高速运行的系统。异步总线依靠传送双方相互制约的握手信号来实现定时控制,以确定下一步操作。 优点:全互锁方式可靠性高,适应性强,传输距离长。 缺点:比同步效率低,握手控制电路复杂,交互的网络过程会影响系统工作速度,速度难以提高。3 答:计算机主机与外部设备之间要传输的信息有地址、数据和控制指令,这些信息分别通过地址总线、数据总线和控制总线传送。4 单总线结构运算器的优缺点答:单总线结构运算器的优点是只需要一条控制线路,操作简单。其缺点是由于操作数和运算结果需要争用一条总线,所以需要缓冲器和一定的延迟。单总线结构运算器执行一个加法运算的过程答:第一步,将第一个操作数先放入A缓冲寄存器,然后将第二个操作数放入B缓冲寄存器,第三步,ALU执行加法,第四步,计算结果通过总线传送到目的寄存器。在双总线结构的运算器中,若ALU的两个输入直接来自两条总线,则必须在何处设置缓冲器,为什么?答:必须在ALU输出端设置缓冲寄存器。这是因为,当形成操作结果的输出时,两条总线都被输入数占据,【综合练习题85】 答案一填空题1内存2内部,外部中断3中断源有中断请求,CPU处于开中断状态4字节交叉方式传送数据,数据块5优先级高的6选择通道、字节多路通道7中断服务程序的入口地址8优先权高,中断优先权低9中断请求的优先排队可归纳为两大类,它们是硬件排优和软件排优。10内存,I/O设备11处理器,指令和程序,数据处理12直接存储器存取,数据块传送 二单项选择题1 D 2 B3 B 4 B 5. D6. D 7. C 8. D 9. C 10. B 11. C 12. A 13. B 14. B 三判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 四名词解释题1 CPU根据外设的工作状态来决定何时进行数据传送,它要求CPU随时对接口状态进行查询,如果接口尚未准备好,CPU必须等待,并进行查询。如果已准备好,CPU才能进行数据的输入输出,这就是程序查询方式。2所谓中断是指CPU在执行程序的过程中,出现某些突发事件急待处理,CPU必需暂停执行当前的程序,转去处理突发事件,处理完毕后CPU又返回原程序被中断的位置并继续执行。由于处理突发事件是以CPU执行中断处理程序的方式进行的,因此这种控制方式称为“程序中断控制方式”,简称为“中断”。3外部设备在提出中断请求的同时,通过硬件向主机提供中断服务程序的入口地址,这叫做向量地址。主机响应中断后,就根据向量地址直接转入相应的中断服务程序。这种具有产生向量地址的中断功能,称为向量中断。4在处理某一中断过程中又有比该中断优先级别高的中断请求,于是中断原中断服务程序的执行,而又去执行新的中断处理。这种多重中断又被称为中断嵌套。5通道是一个具有特殊功能的处理器,某些应用中称为输入输出处理器(IOP),它可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送6字节多路通道指这种通道控制器可通过多条子通道连接多台IO设备。这种方式可以连接与管理多台慢速设备,以字节交叉方式传送数据。7这种通道可以连接多台快速设备,允许并行工作,但通道以成组交叉方式传送数据。五简答题1直接内存访问(DMA)方式是一种完全由硬件执行IO交换的工作方式,DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制,数据交换不经过CPU,而直接在内存和外围设备之间进行,以高速传送数据。主要的优点是数据传送速度很高,传送速率仅受到内存访问时间的限制。这种方式既考虑到中断响应,同时又要节约中断开销,与中断方式相比,需要更多的硬件。2答:DMA(直接存储器存取-DIRECT MEMORY ACCESS)控制是在内存与设备之间开辟一条直接数据传送通路,并把传送过程交DMA控制器进行管理,形成以存储器为中心的体系结构。DMA执行的操作一般应包括: (1)从外围设备发出DMA请求; (2)CPU响应请求,把CPU工作改为DMA操作方式。DMA控制器从CPU接管总线的控制; (3)由DMA控制器对内存寻址,即决定数据传送的内存单元地址及数据传送的长度,并执行数据传送操作控制;(4)向CPU报告DMA操作的结束。3多重中断是指在处理某一中断过程中又有比该中断优先级别高的中断请求,于是中断原中断服务程序的执行,而又去执行新的中断处理。这种多重中断又被称为中断嵌套。要保证它的实现,应满足以下几点:(1)有相当数量的中断源;(2)每个中断被分配给一个优先级别;(3)优先级别高者可打断优先级别低的中断服务程序。4中断的处理过程可分为中断请求、中断响应、中断处理、中断返回四个阶段。当有中断源向中央处理器发出中断请求,处理机发现中断请求,中断现行程序、保护现场、并将中断服务程序入口地址送入程序计数器PC,完成中止现行程序引出中断服务程序的过程,中央处理器执行中断服务程序执行特定的任务,5中断响应的条件有以下三点:(1)中断源有中断请求;(2)CPU处于开中断状态,而且没有更高级的中断请求存在;(3)一条指令执行完毕。中断响应过程的主要内容包括: (1)中断现行程序; (2)保护现场; (3)中断服务程序入口地址送入程序计数器PC。【综合练习题95】 答案一填空题1主机,内存2输入设备,输出设备,外存储器,数据通信设备,过程控制设备3针式打印机,喷墨式打印机,激光打印机4可移动
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