计算机组成原理习题)(1)解析.doc

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1、计算机组成原理习题)(1)解析第二章第三章 某机为定长指令字结构,指令长度 位；每个操作数的地址码长 位,指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。若双操作数指令已有K 种，无操作数指令已有L种，问单操作数指令最多可能有多少种? 上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少? 设某机为定长指令字结构，指令长度 位，每个地址码占 位，试提出一种分配方案,使该指令系统包含： 条三地址指令，5 计算下列 条指令的有效地址(指令长度为 位） 。（） Q（) Q（） Q（） Q第四章 已知X 和Y ,试用它们的变形补码计算出X Y ,并指出结果是否溢出.（） X ，Y （） X ,Y (） X ，Y （）

2、X ，Y 已知X 和Y ,试用它们的变形补码计算出X Y ，并指出结果是否溢出。（) X ，Y （） X ，Y （) X ，Y （） X ，Y 9第五章4 动态RAM 为什么要刷新？ 一般有几种刷新方式？ 各有什么优缺点？解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉,因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷，这个过程就叫做刷新.常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式 种。集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响，系统的存取速度比较高；但有死区，而且存储容量越大，死区就越长。分散方式的特点是没有死区；但它加长了系统的存取周期，

3、降低了整机的速度，且刷新过于频繁，没有充分利用所允许的最大刷新间隔.异步方式虽然也有死区，但比集中方式的死区小得多,而且减少了刷新次数，是比较实用的一种刷新方式。 某机字长为 位,其存储容量是KB ，按字编址的寻址范围是多少? 若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。解：某机字长为 位,其存储容量是KB ，按字编址的寻址范围是KW 。若主存以字节编址，每一个存储字包含 个单独编址的存储字节。假设采用大端方案，即字地址等于最高有效字节地址，且字地址总是等于 的整数倍，正好用地址码的最末两位来区分同一个字中的 个字节.主存字地址和字节地址的分配情况如图 所示. 一个容量为K 位的存

4、储器，其地址线和数据线的总和是多少？ 当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？K位，K位，K位,1K位，K位，K位。解：地址线 根，数据线 根，共 根。若选用不同规格的存储芯片，则需要:K位芯片片，K位芯片片，K位芯片片，K位芯片片，K位芯片16片，K位芯片 片. 现有 的存储芯片，若用它组成容量为K 的存储器。试求:(） 实现该存储器所需的芯片数量？（) 若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为K ，该存储器所需的地址线总位数是多少？ 其中几位用于选板？ 几位用于选片？ 几位用作片内地址？解：() 需 的芯片 片。(） 该存储器所需的地址线总位数是位，其中位用于选板，位用于选片,1

5、0位用作片内地址。 已知某机字长 位，现采用半导体存储器作主存，其地址线为 位，若使用K 的SRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并采用存储模板结构形式。（） 若每块模板容量为K ，共需多少块存储模板？(） 画出一个模板内各芯片的连接逻辑图。解：（） 根据题干可知存储器容量为 KB ，故共需 块存储模板.(） 一个模板内各芯片的连接逻辑图如图- 所示。 某半导体存储器容量K ,可选SRAM 芯片的容量为K ;地址总线A A （低） ，双向数据总线D D （低） ,由RW线控制读写.请设计并画出该存储器的逻辑图，并注明地址分配、片选逻辑及片选信号的极性。解：存储器的逻辑图与图唱 很相似，区

6、别仅在于地址线的连接上，故省略。地址分配如下: 现有如下存储芯片：K 的ROM 、K 的RAM 、K 的ROM 。若用它们组成容量为KB 的存储器，前KB 为ROM ，后KB 为RAM ,CPU 的地址总线 位。（） 各种存储芯片分别用多少片？（） 正确选用译码器及门电路，并画出相应的逻辑结构图。(） 指出有无地址重叠现象.解:（） 需要用K 的ROM 芯片 片，K 的RAM 芯片片.不能使用K 的ROM 芯片，因为它大于ROM 应有的空间.（） 各存储芯片的地址分配如下： 用容量为K 的DRAM 芯片构成KB 的存储器.(） 画出该存储器的结构框图。（） 设存储器的读写周期均为 s ，CPU

7、 在s 内至少要访存一次，试问采用哪种刷新方式比较合理? 相邻两行之间的刷新间隔是多少？ 对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?解：(） 存储器的结构框图如图- 所示。（） 因为要求CPU 在s 内至少要访存一次,所以不能使用集中刷新方式，分散和异步刷新方式都可以使用,但异步刷新方式比较合理。相邻两行之间的刷新间隔 最大刷新间隔时间 行数 ms s 。取 s ，即进行读或写操作 次之后刷新一行。对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间 s s 有一个 位机，采用单总线结构，地址总线 位（A A ） ，数据总线 位（D D ） ，控制总线中与主存有关的信号有MREQ（低电平有效允许访存

8、）和RW（高电平为读命令，低电平为写命令） 。主存地址分配如下：从 为系统程序区，由ROM 芯片组成；从 为用户程序区；最后（最大地址）K 地址空间为系统程序工作区。（上述地址均用十进制表示，按字节编址。）现有如下存储芯片：K 的ROM ，K 、K 、K 、K 的SRAM 。请从上述规格中选用芯片设计该机主存储器，画出主存的连接框图，并请注意画出片选逻辑及与CPU 的连接.解：根据CPU 的地址线、数据线，可确定整个主存空间为K 。系统程序区由ROM 芯片组成；用户程序区和系统程序工作区均由RAM 芯片组成。共需:K 的ROM 芯片 片，K 的SRAM 芯片 片，K 的SRAM 芯片 片.主存

9、地址分配如图 所示，主存的连接框图如图- 所示. 设某机主存容量为MB ，Cache 容量为KB ，每块包含 个字，每字 位,设计一个四路组相联映像（即Cache 每组内共有四个块）的Cache 组织，要求：（） 画出主存地址字段中各段的位数.（) 设Cache 的初态为空，CPU 依次从主存第 、 、 、 、 号单元读出 个字（主存一次读出一个字） ，并重复按此次序读 次，问命中率是多少？（） 若Cache 的速度是主存的 倍,试问有Cache 和无Cache 相比，速度提高多少倍?解：（） 主存容量为MB ，按字节编址，所以主存地址为 位，地址格式如图-所示.（） 由于每个字块有 个字,所

10、以主存第 、 、 、 、 号字单元分别在字块 中，采用四路组相联映像将分别映像到第 组 组中,但Cache 起始为空，所以第一次读时每一块中的第一个单元没命中,但后面 次每个单元均可以命中。(） 设Cache 的存取周期为T ，则主存的存取周期为 T .无Cache 的访存时间为 T所以速度提高倍数 倍。第六章 控制器有哪几种控制方式？ 各有何特点？解：控制器的控制方式可以分为 种：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。这种控制方式设计简单，容易实现;但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，

11、造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂.联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式. 什么是三级时序系统？解：三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍，每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。 中央处理器有哪些功能? 它由哪些基本部件所组成？解:从程序运行的角度来看，CPU 的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。对于冯

12、 诺依曼结构的计算机而言，数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的.中央处理器由运算器和控制器组成. 某机CPU 芯片的主振频率为MHz ,其时钟周期是多少s ? 若已知每个机器周期平均包含 个时钟周期，该机的平均指令执行速度为 MIPS ，试问：() 平均指令周期是多少s ？(） 平均每个指令周期含有多少个机器周期?（） 若改用时钟周期为 s 的CPU 芯片，则计算机的平均指令执行速度又是多少MIPS ？（） 若要得到 万次s 的指令执行速度，则应采用主振频率为多少MHz 的CPU芯片？解：时钟周期 MHz s（） 平均指令周期 MIPS s（） 机器周期 s s平

13、均每个指令周期的机器周期数 s s （) 主振频率 MHz 什么是微命令和微操作？ 什么是微指令？ 微程序和机器指令有何关系？ 微程序和程序之间有何关系？解:微命令是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令。微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作。微命令和微操作是一一对应的,微命令是微操作的控制信号,微操作是微命令的操作过程。微令是若干个微命令的集合。微程序是机器指令的实时解释器，每一条机器指令都对应一个微程序.微程序和程序是两个不同的概念。微程序是由微指令组成的，用于描述机器指令，实际上是机器指令的实时解释器，微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的,一般不提供给用户；

14、程序是由机器指令组成的,由程序员事先编制好并存放在主存储器中。第七章第八章2 分别用RZ 、NRZ 、NRZ唱 、PE 、FM 、MFM 和M FM 制记录方式记录下述数据序列，画出写电流波形.（） （） 解：（) 写电流波形如图（a）所示。（） 写电流波形如图-（b）所示。5 某磁盘组有六片磁盘，每片可有两个记录面，存储区域内径为cm ，外径为cm ,道密度 道cm ,位密度 bcm ，转速 rmin 。试问：（） 共有多少个存储面可用？() 共有多少个圆柱面？() 整个磁盘组的总存储容量有多少？（） 数据传送率是多少？（） 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一存储面上还是记录

15、在同一圆柱面上？ 为什么?(） 如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？ 寻址命令中如何表示磁盘地址？6某磁盘存储器的转速为 rmin ,共有 个盘面，道mm ，每道记录信息 B ,最小磁道直径为mm ，共有 道。试问：(） 该磁盘存储器的存储容量是多少？（） 最高位密度和最低位密度是多少?() 磁盘的数据传送率是多少？（） 平均等待时间是多少？解：（） 磁盘存储器的容量 B B（) 最高位密度D每道信息量内圈圆周长 （最小磁道直径）Bmm .最低位密度D 每道信息量 外圈圆周长 （最大磁道直径） Bmm 。（） 磁盘数据传输率C Bs 某磁盘组有效盘面个，每个盘面上有个磁道。每

16、个磁道上的有效记忆容量为 B ，块间隔B ，旋转速度 rmin 。试问：（） 在该磁盘存储器中，若以B 为一个记录，这样,一个磁道能存放 个记录。若要存放 万个记录，需要多少个圆柱面（一个记录不允许跨越多个磁道） ？（） 这个磁盘存储器的平均等待时间是多少？（) 数据传送率是多少？解:（) 一个圆柱面可存放 个记录， 个记录需要 个圆柱面.（）平均等待时间为旋转半圈的时间，ms 。 某磁盘格式化为 个扇区和 条磁道。该盘能按需要选择顺时针或逆时针旋转，旋转一圈的时间为ms ,读一块数据的时间为ms 。该片上有 个文件:文件A 从磁道 、扇区 开始占有 块;文件B 从磁道 、扇区 开始占有 块；

17、文件C 从磁道 、扇区 开始占有 块。试问:该磁盘的平均等待时间为多少? 平均寻道时间是多少? 若磁头移动和磁盘转动不同时进行，且磁头的初始位置在磁道 、扇区 ，按顺序C 、B 、A 读出上述 个文件，总的时间是多少？ 在相同的初始位置情况下，读出上述 个文件的最短时间是多少？ 此时文件的读出次序应当怎样排列?解：平均等待时间为ms 。磁盘分为 个扇区，等待一个扇区的时间为ms 。平均寻道时间为磁头移动 条磁道的时间，设移动一个磁道的时间为n ，则平均寻道时间为n .按顺序C 、B 、A 读出上述 个文件，总的时间包括：总的寻道时间：移动 道时间 移动 道时间 移动 道时间 移动 道时间 n总

18、的等待时间:（ ） ms总的读出数据时间:（ ） ms读出上述 个文件的最短时间包括:总的寻道时间：移动 道时间 移动 道时间 移动 道时间 移动 道时间 n总的等待时间:( ) ms总的读出数据时间不变.此时文件的读出次序为B 、C 、A 。第九章 程序查询方式、程序中断方式、DMA 方式各自适用什么范围？ 下面这些结论正确吗？ 为什么？（) 程序中断方式能提高CPU 利用率，所以在设置了中断方式后就没有再应用程序查询方式的必要了。（) DMA 方式能处理高速外部设备与主存间的数据传送,高速工作性能往往能覆盖低速工作要求，所以DMA 方式可以完全取代程序中断方式。解:程序查询方式、程序中断方

19、式、DMA 方式各自适用的范围见前述。（）不正确。程序查询方式接口简单，可用于外设与主机速度相差不大，且外设数量很少的情况。（不正确.DMA 方式用于高速外部设备与主存间的数据传送，但DMA 结束时仍需程序中断方式做后处理。 什么是中断？ 外部设备如何才能产生中断?解：中断是指:计算机执行现行程序的过程中，出现某些急需处理的异常情况和特殊请求，CPU 暂时中止现行程序,而转去对随机发生的更紧迫的事件进行处理，在处理完毕后,CPU 将自动返回原来的程序继续执行。外部设备（中断源）准备就绪后会主动向CPU 发出中断请求。通常由外设的完成信号将相应的中断请求触发器置成“”状态，表示该中断源向CPU

20、提出中断请求. CPU 响应中断应具备哪些条件？解： CPU 接收到中断请求信号； CPU 允许中断； 一条指令执行完毕。 什么叫中断隐指令? 中断隐指令有哪些功能？ 中断隐指令如何实现？解:CPU 响应中断之后，经过某些操作，转去执行中断服务程序。这些操作是由硬件直接实现的，称为中断隐指令。中断隐指令并不是指令系统中的一条真正的指令，它没有操作码，所以中断隐指令是一种不允许、也不可能为用户使用的特殊指令。其所完成的操作主要有： 保存断点； 暂不允许中断; 引出中断服务程序。 什么是中断向量? 中断向量如何形成？ 向量中断和非向量中断有何差异？解：中断向量是指向量中断在中断事件在提出中断请求时

21、,通过硬件向主机提供的中断向量地址。中断向量由中断源的有关硬件电路形成。向量中断和非向量中断的区别在于：前者是指那些中断服务程序的入口地址是由中断事件自己提供的中断;后者是指中断事件不能直接提供中断服务程序入口地址的中断。 在程序中断处理中，要做到现行程序向中断服务程序过渡和中断服务程序执行完毕返回现行程序，必须进行哪些关键性操作? 一般采用什么方法实现这些操作？解：最关键的操作有保存断点，适时开、关中断，保护和恢复现场等，其中部分工作由硬件完成，部分工作由软件完成。 假定某机的中断处理方式是将断点存入Q 单元，并从Q 单元取出指令(即中断服务程序的第一条指令）执行.试排出完成此功能的中断周期

22、微操作序列，并判断出中断服务程序的第一条指令是何指令(假定主存容量为 个单元） ？解：中断周期微操作序列:Q MAR（PC） MDRWRITE EINTQ PC中断服务程序的第一条指令必须是一条无条件转移指令，否则PC将会变为000000 ,断点被当成指令。 假设有 、 两个设备，其优先级为设备 设备 ，若它们同时提出中断请求，试说明中断处理过程，画出其中断处理过程示意图，并标出断点.解：中断处理过程示意图见图- 。图唱 中断处理过程示意图 现有A 、B 、C 、D 共 个中断源，其优先级由高向低按A 、B 、C 、D 顺序排列。若中断服务程序的执行时间为s ，请根据图 所示时间轴给出的中断源

23、请求中断的时刻,画出CPU 执行程序的轨迹。解：CPU 执行程序的轨迹如图- 所示。 设某机有 级中断：L 、L 、L 、L 、L ，其中断响应优先次序为：L 最高、L 次之、 、L 最低。现在要求将中断处理次序改为L L L L L ，试问:（) 各级中断服务程序中的各中断屏蔽码应如何设置(设每级对应一位，当该位为“ ，表示中断允许；当该位为“” ,表示中断屏蔽) ?（） 若这 级同时都发出中断请求,试画出进入各级中断处理过程示意图。解：（） 各级中断服务程序中的各中断屏蔽码设置如表- 所示（） 级中断同时发出中断请求，各级中断处理过程示意如图- 所示。 实现多重中断应具备何种条件? 如有A

24、 、B 、C 、D 共 级中断，A 的优先级最高，B 次之, ，D 最低。如在程序执行过程中，C 和D 同时申请中断,该先响应哪级中断?如正在处理该中断时，A 、B 又同时有中断请求，试画出该多级中断处理的流程来。解：多重中断又称为中断嵌套，在执行某个中断服务程序的过程中,CPU 可去响应级别更高的中断请求。多级中断处理的流程如图- 所示。 CPU 响应DMA 请求和响应中断请求有什么区别？ 为什么通常使DMA 请求的优先级高于中断请求？解：对中断请求的响应时间只能发生在每条指令执行完毕时，而对DMA 请求的响应时间可以发生在每个机器周期结束时。DMA 方式常用于高速外设的成组数据传送,如果不

25、及时处理将丢失信息，所以DMA 请求的优先级应高于中断请求。 什么是DMA 传送方式？ 试比较常用的 种DMA 传送方法的优缺点？解：DMA 传送方式是在外设和主存之间开辟一条“直接数据通道” ，在不需要CPU干预也不需要软件介入的情况下在两者之间进行的高速数据传送方式。常用的DMA 传送方法有:CPU 停止访问主存法、存储器分时法和周期挪用法。CPU 停止访问主存法适用于高速外设的成组传送,可以减少系统总线控制权的交换次数，有利于提高输入输出的速度.存储器分时法无需申请和归还总线,可在CPU 不知不觉中进行了DMA 传送；但这种方法需要主存在原来的存取周期内为两个部件服务，如果要维持CPU

26、的访存速度不变,就要求主存的工作速度提高一倍。另外，由于大多数外设的速度都不能与CPU 相匹配，所以供DMA 使用的时间片可能成为空操作，将会造成一些不必要的浪费。周期挪用法是前两种方法的折中. 实现DMA 传送需要哪些硬件支持?解：DMA 传送需要DMA 控制器的支持。DMA 控制器中主要有下面各部分。主存地址计数器：用来存放待交换数据的主存地址。传送长度计数器：用来记录传送数据块的长度。数据缓冲寄存器:用来暂存每次传送的数据。DMA 请求触发器：每当外设准备好数据后给出一个控制信号，使DMA 请求触发器置位。控制状态逻辑：用于指定传送方向，修改传送参数，并对DMA 请求信号和CPU 响应信

27、号进行协调和同步。中断机构：当一个数据块传送完毕后触发中断机构，向CPU 提出中断请求,CPU 将进行DMA 传送的结束处理。 简述DMA 传送的工作过程。解：DMA 传送的工作过程为： DMA 预处理：在DMA 传送之前必须要做准备工作，即初始化。CPU 首先执行几条IO 指令，用于测试外设的状态、向DMA 控制器的有关寄存器设置初值、设置传送方向、启动该外部设备等。在这些工作完成之后，CPU 继续执行原来的程序，由外设向DMA 控制器发DMA 请求，再由DMA 控制器向CPU 发总线请求。 数据传送：DMA 的数据传送可以单字节(或字）为基本单位,也可以数据块为基本单位. DMA 后处理：

28、当传送长度计数器计到 时,DMA 操作结束,DMA 控制器向CPU发中断请求，CPU 停止原来程序的执行，转去执行中断服务程序做DMA 结束处理工作。 在主存接收从磁盘送来的一批信息时：（） 假定主存的周期为s ，若采用程序查询方式传送，试估算在磁盘上相邻两数据字间必须具有的最短允许时间间隔是多少？(） 若改为中断方式传送,这个时间又会怎样? 是否还有更好的传送方式？（） 在采用更好的传送方式下，假设磁盘上两数据字间的间隔为s ,主存又要被CPU 占有一半周期时间，试计算这种情况下主存周期最少应是多少？解：（) 根据程序查询方式的流程图可见，程序查询方式至少需要 条指令才能完成一个数据的传送，

29、假定每条指令执行时间为s ，则两个数据字之间的最短时间间隔为s（假设每条指令s） .（） 采用中断方式传送,这个时间并不会缩短，因为程序切换时有许多辅助操作要执行。更好的传送方式是DMA 方式。（） 在DMA 方式下,假设磁盘上两数据字间的间隔为s ，主存又要被CPU 占有一半周期时间,需要采用存储器分时法，此时主存周期最少应是原来的一半,即 s 。 磁盘机采用DMA 方式与主机通信，若主存周期为s ，能否满足传送速率为MBs 的磁盘机的要求？ 此时CPU 处于什么状态? 若要求主存有一半时间允许CPU访问，该如何办?解：刚好能满足磁盘机的要求，但此时CPU 只能处于停止访问主存方法。若要求主

30、存有一半时间允许CPU 访问，则主存的存取周期必须提高到 s . 什么是通道控制方式？ 通道和设备控制器各有哪些基本功能？解：通道是一种高级的IO 控制部件,它在一定的硬件基础上利用软件手段实现对IO 的控制和传送，更多地免去了CPU 的介入，从而使主机和外设的并行工作程度更高。通道的基本功能为: 接受CPU 的IO 指令，按指令要求与指定的外设进行联系； 从主存取出属于该通道程序的通道指令,经译码后向设备控制器和设备发送各种命令； 实施主存和外设间的数据传送,如为主存或外设装配和拆卸信息，提供数据中间缓存的空间以及指示数据存放的主存地址和传送的数据量； 从外设获得设备的状态信息,形成并保存通

31、道本身的状态信息，根据要求将这些状态信息送到主存的指定单元,供CPU 使用； 将外设的中断请求和通道本身的中断请求按次序及时报告CPU .设备控制器的基本功能为： 从通道接收控制信号，控制外部设备完成所要求的操作; 向通道反馈外部设备的状态; 将外部设备的各种不同信号转换为通道能识别的标准信号. 通道有哪些基本类型？ 各有何特点?解：通道可分为 种基本类型：字节多路通道、选择通道和数组多路通道。字节多路通道是一种简单的共享通道，用于连接与管理多台低速设备，以字节交叉方式传送信息。选择通道也可以连接多个设备,但这些设备不能同时工作，在一段时间内通道只能选择一台设备进行数据传送，此时该设备可以独占

32、整个通道。选择通道主要用于连接高速外设,以成组方式高速传送。数组多路通道是把字节多路通道和选择通道的特点结合起来的一种通道结构.它的基本思想是：当某设备进行数据传送时,通道只为该设备服务；当设备在执行辅助操作时，通道暂时断开与这个设备的连接,挂起该设备的通道程序，去为其他设备服务。 已知一个 位大型计算机系统具有两个选择通道和一个多路通道.每个选择通道连接两台磁盘机和两台磁带机,多路通道连接两台打印机、两台卡片输入机和 台CRT 显示终端。假设这些设备的传送速率分别为磁盘机KBs磁盘机KBs打印机 KBs卡片输入机 KBsCRT 显示终端KBs求该计算机系统的最大IO 传送速率。解：由于两个选

33、择通道所连接的设备相同，只要计算其中一个通道的通道传输率即可.因为磁盘机的传输率大于磁带机，所以此类型通道的通道传输率为：选择通道传输率 max ， KBs字节多路通道的最大传输率是通道上所有设备的数据传输率之和。即:字节多路通道传输率 KBs计算机系统最大IO 数据传输率选择通道传输率字节多路通道传输率 KBs 某计算机IO 系统中,接有一个字节多路通道和一个选择通道.字节多路通道包括 个子通道。其中： 号子通道上接有两台打印机(传送率为KBs) ; 号子通道上接有 台卡片输入机（传送率为 KBs) ； 号子通道上接 台显示器(传送率为KBs） 。选择通道上接两台磁盘机(传送率为KBs） ;

34、 台磁带机（传送率为KBs) ,求IO 系统的实际最大流量。若IO 系统的极限容量为KBs ，问能否满足所连接设备流量的要求？解:字节多路通道传输率 KBs选择通道传输率 max ， KBs计算机系统最大IO数据传输率选择通道传输率字节多路通道传输率80022.5 KBs不能满足所连接设备流量的要求。 试概括通道控制方式和DMA 方式的异同点。解：DMA 和通道控制方式最基本的相同点是从CPU 中接管外设与主存交换数据过程的控制权，使外设能与主机并行工作。它们之间主要的不同之处在于： DMA 与通道的工作原理不同。DMA 通过专门设计的硬件控制逻辑来控制数据交换的过程；而通道则是一个具有特殊功

35、能的处理器,它具有自己的指令和程序，通过执行通道程序来控制数据交换的过程。 DMA 与通道的功能不同。通道是在DMA 的基础上发展起来的，因此通道要比DMA 的功能更强。 DMA 与通道所控制的外设类型不同。DMA 只能控制速度较快、类型单一的外设；而通道则可以支持多种类型的外设。 什么是通道指令？ 通道指令的结构如何? 它与CPU 指令有何区别？ 它们的执行过程相同吗？解：通道指令也就是通道命令字CCW ，用它来编制通道程序，并由管理程序存放在主存的任何地方.通道指令的格式因计算机不同而异，通常有命令码、数据地址、传送字节计数和标志码几部分。通道指令与CPU 指令不同，通道指令不由CPU 执

36、行，它不出现在指令系统中。通道指令和CPU 指令都存放在主存中，但通道指令由通道来执行，CPU 指令由CPU 来执行，两者的执行过程是不相同的。 简述通道操作的基本过程。解:通道完成一次数据传输的主要过程分为以下 步： 在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU 通过管理程序组织一个通道程序，并启动通道。 通道执行CPU 为它组织的通道程序，完成指定的数据输入输出工作。 通道程序结束后向CPU 发中断请求。CPU 响应这个中断请求后,第二次进入操作系统,调用管理程序对中断请求进行处理。 在通道控制方式下，IO 操作由通道控制,以达到CPU 和IO 设备的并行操作，试问：（） 当通道正在进行

37、IO 操作时,CPU 能否响应其他中断请求？（） 若CPU 能响应其他中断请求,是否会影响正在进行的IO 操作？解:（） 当通道正在进行IO 操作时，CPU 可以响应其他的中断请求.（） 若CPU 能响应其他中断请求，不会影响正在进行的IO 操作,因为IO 操作是由通道来控制的，与CPU 没有关系. 为什么要设立总线仲裁机构？ 集中式总线控制常用哪些方式？ 它们各有什么优缺点?解:由于总线是公共的，为了保证同一时刻只有一个申请者使用总线，总线控制机构中设置有总线判优和仲裁控制逻辑，即按照一定的优先次序来决定哪个部件首先使用总线，只有获得总线使用权的部件，才能开始数据传送。集中式总线控制有 种常

38、见的优先权仲裁方式：链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式.它们各自的优缺点是：链式查询的优点是只用很少几根线就能按一定的优先次序来实现总线控制，并易于扩充。缺点是对查询链的故障很敏感，查询的优先级是固定的.计数器定时查询方式可以方便地改变优先次序，增加系统的灵活性，但控制线数稍多。独立请求方式的优点是响应时间快,然而这是以增加控制线数和硬件电路为代价的。此方式对优先次序的控制也是相当灵活的，它可以预先固定，也可以通过程序来改变优先次序。 总线的同步通信和异步通信有何不同？ 试举例说明一次全互锁异步应答的通信情况。解:总线的同步通信是指系统采用一个统一的时钟信号来协调发送和接收双方的传送定时关系。时钟产生相等的时间间隔，每个间隔构成一个总线周期.总线的异步通信没有公用的时钟，也没有固定的时间间隔,完全依靠传送双方相互制约的“握手”信号来实现定时控制。全互锁异步应答的通信过程为：“请求信号的来到导致“回答”信号的来到，“请求”信号的撤销取决于“回答”信号的来到,而“请求”信号的撤销又导致“回答”信号的撤销。