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详解计算机组成原理:总线、控制与存储器带宽计算
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更新于2024-06-28
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本资源文档主要涵盖了计算机组成原理的基础知识点,包括总线系统及其工作原理和控制机制,以及存储器的相关概念和计算。首先,总线被定义为计算机内部各部件间共享的信息传输通道,通过多条传输线实现数据的并行传输。总线传输具有同步性和单向性,即在同一时间内只允许一个设备发送数据,其他设备接收数据。总线判优控制是解决多个设备竞争总线使用权的关键,常见的方式有链式查询、计数器定时查询和独立请求,这些方法根据优先级决定设备对总线的使用权。 接着,文档介绍了存取周期和存取时间的区别。存取时间是单次存储器操作所需的时间,包括读出时间和写入时间;而存取周期则是两次连续操作之间的最小间隔时间,通常情况下,存取周期大于存取时间。存储器的带宽是衡量其数据传输速率的重要指标,计算公式涉及数据总线宽度和存取周期,例如,一个32位数据总线在200ns存取周期下,带宽可达160兆位每秒。 此外,文档还探讨了存储器地址线和数据线的计算问题,以及如何根据不同的存储芯片规格来选择合适的芯片数量。例如,一个16K×32位的存储器需要14条地址线和32条数据线,总共46条。具体到存储芯片的选择,需要计算所需的不同规格芯片的数量,如1K×4位需要128片,2K×8位需要32片等。 最后,文档涉及硬盘技术的细节,包括磁盘组的结构、存储面和柱面的计算。磁盘组由6片磁盘构成,每片有两个记录面,利用道密度和层密度参数,可以计算出磁盘上的存储面总数和柱面总数,这对于理解硬盘存储能力及其管理至关重要。 总结来说,这份文档提供了计算机组成原理中的核心知识点,包括总线系统、存储器操作和硬盘技术,有助于读者深入理解计算机内部结构和工作原理。
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4.某机有五个中断源 L0、L1、L2、L3、L4,按中断响应的优先次序由高向低排序为 L0→L1
→L2→L3→L4,现要求中断处理次序改为 L1→L3→L4→L0→L2,根据下示格式,写出各
中断源的屏蔽字。
第九章作业点评
1.控制单元的功能是什么?其输入受什么控制?
答:控制单元的主要功能就是能发出各种不同的控制信号,控制机器硬件按指令要求工作。
其输入信号有:时钟信号、指令存放器的译码输出、标志存放器的标志位状态、与来自中断
请求的控制信号。
2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期?三者有何关系?
答:指令周期是指从取指令、分析指令和执行指令所经历的全部时间。
由于各种指令的功能不同,因此,相应的指令长度也不尽一样。
机器周期:通常把一个指令周期分为假设干个机器周期,执行一条指令可按功能分成几个
确定的任务,如取指令、地址计算和取操作数,执行指令等,因此,一般机器周期有取数周
期、执行周期、中断周期等。
时钟周期:在一个机器周期里可完成假设干个微操作,每个微操作都需一定的时间,可用时
钟信号来控制产生每一个微操作命令。这样,一个机器周期就包含了假设干个时钟周期,又
称节拍或状态。
三者的关系:一个指令周期包含假设干个机器周期,一个机器周期又包含假设干个时钟周期。
4.试比拟同步控制、异步控制和联合控制的区别。
答:同步控制:任何一条指令或指令中的任何一个微操作的执行,都由事先确定且有统一基
准时标的时序信号所控制的方式,叫做同步控制方式。
异步控制:异步控制方式不存在基准时标信号,没有固定的周期节拍和严格的时钟同步,执
行每条指令和每个操作需要多少时间就占用多少时间。
联合控制:同步控制和异步控制相结合就是联合控制方式。这种方式对各种不同指令的微操
作实行大局部统一、小局部区别对待的方法。
选择题与改错题复习围:教学光盘课程学习里的综合练习四套
需要掌握的名词解释如下:
1.ALU:ALU 称为算逻单元,既能完成算术运算又能完成逻辑运算的部件。
4.
某机有五个中断源
L
0
、
L
1
、
L
2
、
L
3
、
L
4
,按中断响应的
优先次序由高向低排序为
L
0
→
L
1
→
L
2
→
L
3
→
L
4
,现要求
中断处理次序改为
L
1
→
L
3
→
L
4
→
L
0
→
L
2
,根据下示格
式,写出各中断源的屏蔽字。
中断源 屏蔽字
1 2 3 4 5
L
0
1 0 1 0 0
L
1
1 1 1 1 1
L
2
0 0 1 0 0
L
3
1 0 1 1 1
L
4
1 0 1 0 1
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