计到算机原理与结构天津大学作业答案.doc

计算机原理与结构复习题 一、列举指令的几种基本寻址方式。 答：立即寻址，直接寻址，间接寻址，变址寻址，寄存器寻址等。 二、解释指令周期、机器周期和时钟周期的关系。 答：指令周期是取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定机器周期，而一个机器周期时间又包含若干个时钟周期（通常称为节拍，它是处理操作的最基本单位）。时钟周期提供了一项操作所需的时间分配，但有的操作如寄存器的接数还需严格的定时脉冲，以确定在那一时刻接数。指令周期〉机器周期〉时钟周期。 三、简述总线的定义并说明总线分为哪几类？ 答：总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 总线类型：（1）按传输信息的性质分：地址总线，数据总线，控制总线。 （2）按总线层次结构分：片内总线，CPU总线，系统总线，外部总线 四、列举输入输出系统的五种输入输出方式。 答：程序控制的输入输出方式、中断方式、DMA方式、输入输出通道方式、I/O处理机方式。 五、试比较并行处理机和流水线处理机的特点。 答：第一，并行处理机是利用大量处理单元对向量的各个分量同时进行运算，这正是它获得了很高处理速度的主要原因。并行处理机依靠的是资源重复，这和流水计算机采用的时间重叠相差很大。 第二，并行处理机与流水处理机的另一区别是它的互联网络，这是由多处理单元这一特点所决定的。 第三，并行处理机与流水处理机一样，特别适于高速数值计算。 第四，它的效率只有在向量数组处理上才能充分发挥出来。 六、简述并图示DMA控制器和CPU分时使用内存的三种方法。 答：第一种，停止cpu访问内存。DMA要求CPU放弃对地址总线、数据总线和有关控制总线的使用权，交由DMA控制，进行数据传送。传送结束后交回使用权。 优点：控制简单，适用于：传输速度很高的设备进行成组传送。 第二种，周期挪用，当I/O设备没有DMA请求时，CPU按程序要求访问内存，一旦I/O设备有DMA请求，则由I/O设备挪用一个或几个内存周期。 优点：实现I/O传送并有效利用内存和CPU的频率，适用于：I/O周期大于内存存储周期的情况。 第三种，DMA与CPU交替访内。由于CPU的工作周期比内存存取周期长很多，所以DMA传送对于CPU是透明的。 优点：可以发挥出CPU的最高效率，适用于：CPU的工作周期比内存存取周期长得多的情况。 七、某中断系统有5级响应优先权，响应级由高到低为1－2－3－4－5，如果将中断处理次序变为1－4－3－5－2，请给出中断屏蔽位列表，并画出处理过程。 答： 1 2 3 4 5 1 0 0 0 0 0 2 1 0 1 1 1 3 1 0 0 1 0 4 1 0 0 0 0 5 1 0 1 1 0 八、名词解释 1）进位计数制： 答： 2）RISC： 答：在传统的计算机指令系统中，选取使用频率最高的少数指令，使所有的简单指令在一个机器周期内执行完，采用大量的寄存器、高速缓冲存储器技术，通过优化编译程序，提高处理速度。采用这种技术实现的计算机我们称之为“精简指令计算机”，简称RISC。 3）频宽： 答：存储器可以提供的数据传送速率 4）中断： 答：CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序。 5）并行性: 答：在同一时刻或者在同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作，应该包括三重意义，即时间重叠，资源重复和资源共享。 6）命中率： 答：H=N1/(N1+N2)，用N1代表在M1中一次访问到的信息，N2代表没有在M1中访问到的信息，N1与（N1+N2）的比值就代表了cpu能在M1中获取信息的概率，称为命中率。 7）虚拟存储器： 答：指仅把作业的一部分装入内存便可以运行作业的存储器系统，具体说，是指具有请求调入的功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。 8）平均存取时间： 答：是指磁盘在读写数据时，磁头从起始位置到达目标位置稳定下来，并从目标位置上找到要读写的数据的扇区所需要的全部时间，这个时间等于平均寻道时间和平均等待时间之和。 9)通道： 答：是一个特殊的处理器，它有自己的指令和程序专门负责数据输入输出的传输控制。 九、选择题 1. 8位定点原码整的真值为（ ）。 A.+0100011B B.-0100011B C.+1011101B D.-1011101B 2. 若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码为（ ）。 A.原码 B.补码 C.反码 D.移码 3. 某数在计算机中用8421BCD码表示为0011 1001