第1-6章 习题
更新时间:2023-12-06 07:05:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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第1章 习题
1.冯·诺依曼型计算机的基本思想是什么? 2.简述冯·诺依曼型计算机的基本特点。
3.按照存储程序原理,冯·诺依曼型计算机必须具备哪些功能? 4.计算机系统可分为哪几个层次?说明各层次的特点及其相互联系。 5.分别解释虚拟机器和实际机器的含义。
6.简述计算机系统结构和计算机组成的含义,以及两者研究内容上的区别。 7.什么是计算机系统的硬件和软件?
8.计算机的硬件由哪些部件组成,它们各起什么作用?
9.什么叫计算机的软件系统?计算机软件按功能的不同可分为哪几类?它们各起什么作用? 10.为什么说计算机系统的硬件和软件在逻辑功能上是等效的?
11. 计算机中为什么采用二进制的表示形式?
12.操作系统是一种 ,用于 ,是 的接口。 13.计算机的硬件包括 、 、 、 、 五部分。 14.存储器分为 和 。在CPU运行程序时,必须把程序放在 。 15.计算机的运算精度主要由计算机的 决定, 越 ,则计算机的运算精度越高。
16. 操作系统是一种 (1) ,用于 (2) ,是 (3) 的接口。 17.冯.诺依曼结构计算机的基本特点是 。
18.计算机软件一般可分为 , 和 。
19. 现代计算机系统如何进行多级划分?这种分级观点对计算机设计会产生什么影响? 20.兼容性是计算机的一个重要性能,请解释一下何为向上兼容? 21. 如何理解软、硬件之间的等价性? 22. 计算机各部件之间的信息流分成哪两类?
第3章 习题
1. 总线的特性包括那些内容? 2. 总线为什么要标准化?
3. 总线按功能划分,可以分为: 三种类型;若按信息传输方向划分,又可以分为: 两种类型;若按功用划分,则总线可以分为 三种类型。 4. 简述总线的性能指标。
5. 如果一个总线时钟周期中并行传输32位数据,总线时钟频率为266MHz,求其总线带宽是多少?若将传输数据位数提高到64位,时钟频率提高到800MHz,这时候该总线带宽能达到多少?
6. 比较单总线和多总线的性能特点。
7. 试画出链式查询方式的优先级裁决逻辑电路。 8. 试画出独立请求方式优先级裁决逻辑电路。
9. 在集中式仲裁方式中,比较三种方式的优缺点,并指出响应速度最快的方式及对电路故障最敏感的方式。
10.总线传输数据的方式有 、 和 。 11.简述总线传输的四个过程。
12.总线传输数据的握手方式有: 、 、 和 。 13.简述同步定时协议的特点。
14. 根据应答信号(即请求和回答信号)的建立和撤消是否相互依赖的关系,异步方式又分为 、 和 三种。
15.在一个16位的总线中,若时钟频率为100MHz,总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。
16.⑴某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,若一个总线周期等于一个时钟周期,总线频率为33MHz,问总线带宽是多少?
⑵若一个总线周期中并行传送64位数据,总线时钟提高为66MHz,问总线带宽是多少? ⑶分析影响带宽的有哪些因素?
17.在异步串行传输系统中,若每秒可传输20个数据帧,一个数据帧包含1个起始位、7个数据位、一个奇校验位和1个结束位。试计算其波特率和比特率。
第4章 习题
1.SRAM和DRAM的主要差别是什么?
2.假设某存储器具有32位地址线和32位数据线,请问: (1)该存储器能存储多少个字节的信息?
(2)如果存储器由1M×8位SRAM芯片组成,需要多少片? 3.有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问: (1) 该存储器能存储多少个字节的信息?
(2) 如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少芯片? (3) 需要多少位地址作芯片选择?
4. 某32位计算机系统采用半导体存储器,其地址码是32位,若使用4M×8位的DRAM芯片组成64MB主存,并采用内存条的形式,问:
(1)若每个内存条为4M×32位,共需要多少内存条? (2)每个内存条内共有多少片DRAM芯片? (3)主存需要多少DRAM芯片?
5. 一个512K×16的存储器,由64K×1的2164 DRAM芯片构成(芯片内是4个128×128结构),问:
(1)共需要多少个DRAM芯片?
(2)若采用分散式刷新方式,单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号的周期是多少? (3)若采用集中式刷新方式,读写周期为0.1μs,存储器刷新一遍最少用多少时间? 6. 某主存系统中,其地址空间0000H~1FFFH为ROM区域,ROM芯片为8K×8位,从地址6000H开始,用8K×4位的SRAM芯片组成一个16K×8位的RAM区域,假设RAM芯片有号控制端。CPU地址总线为A15~A0,数据总线为D7~D0,读/写控制信号为R/许信号为
,要求:
和
信
,访存允
(1)写出地址译码方案; (2)画出主存与CPU的连接图。
7.设主存储器容量为64M字,字长为64位,模块数m=8,分别用顺序方式和交叉方式进行组织。主存储器的存储周期T=100ns,数据总线宽度为64位,总线传送周期τ=50ns。若按地址顺序连续读取16个字,问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少? 8.Cache-主存存储系统和主存-辅存存储系统有何不同?
9. CPU执行一段程序时,Cache完成存取的次数为2400次,主存完成存取的次数为100次,已知Cache的存储周期为50ns,主存的存储周期为250ns,求Cache-主存系统的平均访问时间和效率。
10.某计算机系统的内存由Cache和主存构成,Cache的存取周期为45ns,主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内,CPU共访问内存4500次,其中340次访问主存,求:
(1)Cache的命中率是多少?
(2)CPU访问内存的平均访问时间是多少? (3)Cache-主存系统的效率是多少?
11. 一台计算机的主存容量为1M字,Cache容量为8K字,每块的大小为128个字,请设计在下列条件下的主存地址格式和Cache地址格式: (1)主存和Cache之间采用直接映像。
(2)主存和Cache之间采用组相联映像,假设每组为4块。
12.对存储器的要求是 、 、 ,为解决这三者的矛盾,计算机、采用 体系结构。
13.CPU能直接访问 和 ,但不能访问 和 。 14.Cache的映射方式有 、 和 三种。其中 方式,适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点,比较理想。
15.广泛使用的 和 都是半导体 存储器。前者的速度比后者快, 不如后者高。它们的共同缺点是断电后 保存信息。
16.闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 能力,为现有的 体系结构带来巨大变化,因此作为 用于便携式电脑中。
17.相联存储器不按地址而是按 访问的存储器,在Cache中用来存放 ,在虚拟存储器中用来存放 。
18.一个完整的磁盘存储器由三部分组成,其中 又称磁盘机或磁盘子系统,是独立于主机的一个完整的设备, 是磁盘机与主机的接口部件, 用于保存信息。
19.某磁盘存贮器转速为3000转 / 分,共有4个记录面,每毫米5道,每道记录信息为12288字节,最小磁道直径为230mm,共有275道。问: (1) 磁盘存贮器的容量是多少? (2) 最高位密度与最低位密度是多少? (3) 磁盘数据传输率是多少? (4) 平均等待时间是多少?
第5章 习题
1. 简述在CPU与外部设备之间设置接口电路的原因。 2. 接口的功能有哪些?
3. I/O接口中,一般包含有三种端口,它们是: 、 和 。 4. 端口地址的编址方式有两种,分别是: 和 。 5. I/O设备数据传送控制方式有哪些?各自有什么特点? 6. 什么是中断?什么是中断源?微机系统的中断源有哪些? 7. 中断识别的方法有: 、 和 。
8. 设机器共有5级中断,中断响应的优先次序为1→2→3→4→5,各级中断的屏蔽位如表8.3所示。其中“1”对应于屏蔽,“0”对应于开放。
表8.3 各级中断的屏蔽位
(1)求实际中断处理次序;
(2)若在运行用户程序时,同时出现2、4级中断请求,而在处理第2级中断未完成时,又同时出现1、3、5级中断请求,试画出此程序运行过程示意图。
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