计算机组成原理复习重点和题

总线宽度：通常指数据总线的根数；总线特性：机械特性，电气特性，功能特性，时间特性 总线带宽：总线的数据传输率，指单位时间内总线上传输数据的位数； 总线复用：指同一条信号线可以分时传输不同的信号。 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；      由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器      和控制器组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储          元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 存储容量=存储单元个数X存储字长； 机器周期 总线周期 时钟周期 的区别：时钟周期是最小单位；机器周期需要1个或多个时钟周期；指令周期需要1个或多个机器周期；机器周期因涉及一个基本操作时间, 可能操作总线, 因此可能会包含总线周期,也可能不包含.指令周期: 是CPU关键指标, 指取出并执行一条指令的时间. 一般以机器周期为单位, 分单指令执行周期和多指令执行周期等. 现在处理器大部分指令(ARM/DSP)均采用单指令执行周期。机器周期: 完成一个基本操作的时间单元, 如取指周期, 取数周期；时钟周期: CPU晶振的工作频率的倒数 1.什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？ 答：.总线是多个部件共享的传输部件。总线传输的特点是：某一时刻只能有一路信息在总线上传输，即分时使用。为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 集中控制优先权仲裁方式：链式查询，计时器定时查询，独立请求方式 3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 5.35 从5个方面比较程序中断方式和DMA方式的区别。（1）程序中断方式的数据传送主要依赖软件，DMA主要依赖硬件。（2）程序中断传送数据的基本单位为字或字节，DMA为数据块。（3）程序中断方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送串行进行； DMA方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送并行进行。（4）程序中断方式由于软件额外开销时间比较大，因此传输速度最慢；DMA方式基本由硬件实现传送，因此速度最快；（5)程序中断方式适用于中、低速设备的I/O交换；DMA方式适用于高速设备的I/O交换； 3.14  设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？ 解；总线宽度 = 16位/8 =2B    总线带宽 = 8MHz×2B =16MB/s 3.15  在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHz，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？ 解:总线宽度 =32位/8 =4B      时钟周期 =1/ 66MHz =0.015μs 总线最短传输周期 =0.015μs×4 =0.06μs  总线最大数据传输率 = 4B/0.06μs =66.67MB/s 3.16  在异步串行传送系统中，字符 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。 解： 一帧 =1+8+1+2 =12位    波特率 =120帧/秒×12位=1440波特 比特率 = 1440波特×（8/12）=960bps或：比特率 = 120帧/秒×8 =960bps 4. 说明存取周期和存取时间的区别。 解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 12. 画出用1024×4位的存储芯片组成一个容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要求将64K分成4个页面，每个页面分16组，指出共需多少片存储芯片。 解：设采用SRAM芯片，则：总片数 = （64K×8位） / （1024×4位）= 64×2 = 128片 题意分析：本题设计的存储器结构上分为总体、页面、组三级，因此画图时也应分三级画。首先应确定各级的容量：页面容量 = 总容量 / 页面数 = 64K×8 / 4  = 16K×8位，4片16K×8字串联成64K×8位；组容量 = 页面容量 / 组数   = 16K×8位 / 16 = 1K×8位，16片1K×8位字串联成16K×8位；组内片数 = 组容量 / 片容量 = 1K×8位 / 1K×4位 = 2片，两片1K×4位芯片位并联成1K×8位；存储器逻辑框图：（略）。 14. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问： （1）该机所允许的最大主存空间是多少？（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？ （3）每个模块板内共有几片RAM芯片？（4）共有多少片RAM？（5）CPU如何选择各模块板？ 解：（1）该机所允许的最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB （2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片（4）总片数 = 16片×8 = 128片（5）CPU通过最高3位地址译码输出选择 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 ，次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下： 17. 写出1100、1101、1110、1111对应的汉明码。 解：有效信息均为n=4位，假设有效信息用b4b3b2b1 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示：校验位位数k=3位，（2k>=n+k+1）； 设校验位分别为c1、c2、c3，则汉明码共4+3=7位，即：c1c2b4c3b3b2b1；校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位c1=b4⊕b3⊕b1；c2=b4⊕b2⊕b1；c3=b3⊕b2⊕b1 当有效信息为1100时，c3c2c1=011,汉明码为1110100。当有效信息为1101时，c3c2c1=100,汉明码为0011101。当有效信息为1110时，c3c2c1=101,汉明码为1011110。当有效信息为1111时，c3c2c1=010,汉明码为0110111。 18. 已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为1100100、1100111、1100000、1100001，检查上述代码是否出错？第几位出错？ 解：假设接收到的汉明码为：c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’纠错过程如下： P1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’ P2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’ P3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’ 如果收到的汉明码为1100100，则p3p2p1=011，说明代码有错，第3位（b4’）出错，有效信息为：1100  如果收到的汉明码为1100111，则p3p2p1=111，说明代码有错，第7位（b1’）出错，有效信息为：0110  如果收到的汉明码为1100000，则p3p2p1=110，说明代码有错，第6位（b2’）出错，有效信息为：0010  如果收到的汉明码为1100001，则p3p2p1=001，说明代码有错，第1位（c1’）出错，有效信息为：0001 38. 磁盘组有六片磁盘，每片有两个 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 面，存储区域内径22厘米，外径33厘米，道密度为 40道/厘米，内层密度为400位/厘米，转速2400转/分，问：（1）共有多少存储面可用？ （2）共有多少柱面？（3）盘组总存储容量是多少（4）数据传输率是多少？ 解：（1）若去掉两个保护面，则共有：6 × 2 - 2 = 10个存储面可用； （2）有效存储区域 =（33-22）/ 2 = 5.5cm 柱面数 = 40道/cm × 5.5= 220道 =    （3）内层道周长=22 69.08cm  道容量=400位/cm×69.08cm= 3454B 面容量=3454B × 220道= 759，880B 盘组总容量 = 759，880B × 10面= 7，598，800B（4）转速 = 2400转 / 60秒= 40转/秒  数据传输率 = 3454B × 40转/秒= 138，160 B/S 1. I/O有哪些编址方式？各有何特点？ 解：常用的I/O编址方式有两种： I/O与内存统一编址和I/O独立编址； 特点： I/O与内存统一编址方式的I/O地址采用与主存单元地址完全一样的格式，I/O设备和主存占用同一个地址空间，CPU可像访问主存一样访问I/O设备，不需要安排专门的I/O指令。 I/O独立编址方式时机器为I/O设备专门安排一套完全不同于主存地址格式的地址编码，此时I/O地址与主存地址是两个独立的空间，CPU需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。 33. 试从下面七个方面比较程序查询、程序中断和DMA三种方式的综合性能。 （1）数据传送依赖软件还是硬件；（2）传送数据的基本单位；（3）并行性；（4）主动性； （5）传输速度；（6）经济性；（7）应用对象。解：比较如下 1）程序查询、程序中断方式的数据传送主要依赖软件，DMA主要依赖硬件。 （2）程序查询、程序中断传送数据的基本单位为字或字节，DMA为数据块。（3）程序查询方式传送时，CPU与I/O设备串行工作；程序中断方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送串行进行；DMA方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送并行进行。（4）程序查询方式时，CPU主动查询I/O设备状态；程序中断及DMA方式时，CPU被动接受I/O中断请求或DMA请求。（5）程序中断方式由于软件额外开销时间比较大，因此传输速度最慢； 程序查询方式软件额外开销时间基本没有，因此传输速度比中断快；DMA方式基本由硬件实现传送，因此速度最快； 6.4 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，29/128，100，-87 解：真值与不同机器码对应关系如下： 真      值 十进制        二进制          原    码      反    码        补    码 -13/64      -0.00 1101    1.001 1010    1.110 0101      1.110 0110 29/128        0.001 1101    0.001 1101    0.001 1101      0.001 1101