考研計算機(jī)專業(yè)課的復(fù)習(xí)要點
考生們在進(jìn)行考研計算機(jī)專業(yè)課的復(fù)習(xí)時,要找到知識的要點,才能更好的進(jìn)行復(fù)習(xí)。小編為大家精心準(zhǔn)備了考研計算機(jī)專業(yè)課指南攻略,歡迎大家前來閱讀。
計算機(jī)考研CPU中斷要點
什么是中斷允許觸發(fā)器?它有何作用?
解:中斷允許觸發(fā)器是CPU中斷系統(tǒng)中的一個部件,他起著開關(guān)中斷的作用(即中斷總開關(guān),則中斷屏蔽觸發(fā)器可視為中斷的分開關(guān))。
在什么條件和什么時間,CPU可以響應(yīng)I/O的中斷請求?
解:CPU響應(yīng)I/O中斷請求的條件和時間是:當(dāng)中斷允許狀態(tài)為1(EINT=1),且至少有一個中斷請求被查到,則在一條指令執(zhí)行完時,響應(yīng)中斷。
17. 某系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣處理,每抽取一個輸入數(shù)據(jù),CPU就要中斷處理一次,將取樣的數(shù)據(jù)存至存儲器的緩沖區(qū)中,該中斷處理需P秒。此外,緩沖區(qū)內(nèi)每存儲N個數(shù)據(jù),主程序就要將其取出進(jìn)行處理,這個處理需Q秒。試問該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒多少次中斷請求?
解:這是一道求中斷飽和度的題,要注意主程序?qū)?shù)據(jù)的處理不是中斷處理,因此Q秒不能算在中斷次數(shù)內(nèi)。
N個數(shù)據(jù)所需的處理時間=P×N+Q秒
平均每個數(shù)據(jù)所需處理時間= (P×N+Q) /N秒;
求倒數(shù)得:
該系統(tǒng)跟蹤到的每秒中斷請求數(shù)=N/(P×N+Q)次。
在程序中斷方式中,磁盤申請中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī)。當(dāng)打印機(jī)正在進(jìn)行打印時,磁盤申請中斷請求。試問是否要將打印機(jī)輸出停下來,等磁盤操作結(jié)束后,打印機(jī)輸出才能繼續(xù)進(jìn)行?為什么?
解:這是一道多重中斷的題,由于磁盤中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī),因此應(yīng)將打印機(jī)輸出停下來,等磁盤操作結(jié)束后,打印機(jī)輸出才能繼續(xù)進(jìn)行。因為打印機(jī)的速度比磁盤輸入輸出的速度慢,并且暫停打印不會造成數(shù)據(jù)丟失。
討論:
打印機(jī)不停,理由有如下幾種:
打印內(nèi)容已存入打印機(jī)緩存;
問題:1)如果打印機(jī)無緩存呢?
2)如果打印機(jī)有緩存,還需要用程序中斷方式交換嗎?(應(yīng)用DMA)
由于在指令執(zhí)行末查中斷,因此執(zhí)行打印指令時不會響應(yīng)磁盤中斷。
問題:打印中斷處理程序=打印指令?
采用字節(jié)交叉?zhèn)魉头绞剑?dāng)兩者同時請求中斷時,先響應(yīng)盤,再響應(yīng)打印機(jī),交叉服務(wù)。
問題:這是程序中斷方式嗎?
由于打印機(jī)速度比CPU慢得多,CPU將數(shù)據(jù)發(fā)送給打印機(jī)后,就去為磁盤服務(wù),而這時打印機(jī)可自己慢慢打印。
問題:停止打印機(jī)傳送=停止打印機(jī)動作?
我有打印機(jī),感覺上打印機(jī)工作是連貫的;
問題:人的感覺速度=計算機(jī)工作速度?
CPU對DMA請求和中斷請求的響應(yīng)時間是否一樣?為什么?
解: CPU對DMA請求和中斷請求的響應(yīng)時間不一樣,因為兩種方式的交換速度相差很大,因此CPU必須以更短的時間間隔查詢并響應(yīng)DMA請求(一個存取周期末)。
討論:
CPU對DMA的響應(yīng)是即時的;
隨時都能響應(yīng)?
CPU響應(yīng)DMA的.時間更短;
DMA比中斷速度高;
短、高或不一樣的具體程度?
不一樣。因為DMA與CPU共享主存,會出現(xiàn)兩者爭用主存的沖突,CPU必須將總線讓給DMA接口使用,常用停止CPU訪存、周期竊取及DMA與CPU交替訪存三種方式有效的分時使用主存;
這種情況僅僅存在于DMA與中斷程序之間嗎?答非所問。
計算機(jī)考研調(diào)頻制要點
以寫入1001 0110為例,比較調(diào)頻制和改進(jìn)調(diào)頻制的寫電流波形圖。
解:寫電流波形圖如下:
比較:
1)FM和MFM寫電流在位周期中心處的變化規(guī)則相同;
2)MFM制除連續(xù)一串“0”時兩個0周期交界處電流仍變化外,基本取消了位周期起始處的電流變化;
3)FM制記錄一位二進(jìn)制代碼最多兩次磁翻轉(zhuǎn),MFM制記錄一位二進(jìn)制代碼最多一次磁翻轉(zhuǎn),因此MFM制的記錄密度可提高一倍。上圖中示出了在MFM制時位周期時間縮短一倍的情況。由圖可知,當(dāng)MFM制記錄密度提高一倍時,其寫電流頻率與FM制的寫電流頻率相當(dāng);
4)由于MFM制并不是每個位周期都有電流變化,故自同步脈沖的分離需依據(jù)相鄰兩個位周期的讀出信息產(chǎn)生,自同步技術(shù)比FM制復(fù)雜得多。
25. 畫出調(diào)相制記錄01100010的驅(qū)動電流、記錄磁通、感應(yīng)電勢、同步脈沖及讀出代碼等幾種波形。
解:
注意:
1)畫波形圖時應(yīng)嚴(yán)格對準(zhǔn)各種信號的時間關(guān)系。
2)讀出感應(yīng)信號不是方波而是與磁翻轉(zhuǎn)邊沿對應(yīng)的尖脈沖;
3)同步脈沖的出現(xiàn)時間應(yīng)能“包裹”要選的讀出感應(yīng)信號,才能保證選通有效的讀出數(shù)據(jù)信號,并屏蔽掉無用的感應(yīng)信號。
4)最后讀出的數(shù)據(jù)代碼應(yīng)與寫入代碼一致。
26. 磁盤組有六片磁盤,每片有兩個記錄面,存儲區(qū)域內(nèi)徑22厘米,外徑33厘米,道密度為40道/厘米,內(nèi)層密度為400位/厘米,轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分,問:
(1)共有多少存儲面可用?
(2)共有多少柱面?
(3)盤組總存儲容量是多少?
(4)數(shù)據(jù)傳輸率是多少?
解:
(1)若去掉兩個保護(hù)面,則共有:
6 × 2 - 2 = 10個存儲面可用;
(2)有效存儲區(qū)域
=(33-22)/ 2 = 5.5cm
柱面數(shù) = 40道/cm × 5.5= 220道
=p (3)內(nèi)層道周長=22 69.08cm
道容量=400位/cm×69.08cm
= 3454B
面容量=3454B × 220道
= 759,880B
盤組總?cè)萘?= 759,880B × 10面
= 7,598,800B
(4)轉(zhuǎn)速 = 2400轉(zhuǎn) / 60秒
= 40轉(zhuǎn)/秒
數(shù)據(jù)傳輸率 = 3454B × 40轉(zhuǎn)/秒
= 138,160 B/S
注意:
1)計算盤組容量時一般應(yīng)去掉上、下保護(hù)面;
的精度選取不同將引起答案不同,一般取兩位小數(shù);p2)
盤組總磁道數(shù)(=一個盤面上的磁道數(shù))¹3)柱面數(shù)
4)數(shù)據(jù)傳輸率與盤面數(shù)無關(guān);
5)數(shù)據(jù)傳輸率的單位時間是秒,不是分。
27. 某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,共有4個記錄盤面,每毫米5道,每道記錄信息12 288字節(jié),最小磁道直徑為230mm,共有275道,求:
(1)磁盤存儲器的存儲容量;
(2)最高位密度(最小磁道的位密度)和最低位密度;
(3)磁盤數(shù)據(jù)傳輸率;
(4)平均等待時間。
解:
(1)存儲容量 = 275道×12 288B/道×4面 = 13 516 800B
(2)最高位密度 = p12 288B/230
= 17B/mm = 136位/mm(向下取整)
最大磁道直徑
=230mm+275道/5道 ×2
= 230mm + 110mm = 340mm
p 最低位密度 = 12 288B / 340
= 11B/mm = 92位 / mm (向下取整)
(3)磁盤數(shù)據(jù)傳輸率
= 12 288B × 3000轉(zhuǎn)/分
=12 288B × 50轉(zhuǎn)/秒=614 400B/S
(4)平均等待時間 = 1/50 / 2 = 10ms
討論:
1、本題給出的道容量單位為字節(jié),
因此算出的存儲容量單位也是字節(jié),而不是位;
2、由此算出的位密度單位最終應(yīng)轉(zhuǎn)換成bpm(位/毫米);
3、平均等待時間是磁盤轉(zhuǎn)半圈的時間,與容量無關(guān)。
計算機(jī)考研存儲器要點
半導(dǎo)體存儲器芯片的譯碼驅(qū)動方式有幾種?
解:半導(dǎo)體存儲器芯片的譯碼驅(qū)動方式有兩種:線選法和重合法。
線選法:地址譯碼信號只選中同一個字的所有位,結(jié)構(gòu)簡單,費器材;
重合法:地址分行、列兩部分譯碼,行、列譯碼線的交叉點即為所選單元。這種方法通過行、列譯碼信號的重合來選址,也稱矩陣譯碼?纱蟠蠊(jié)省器材用量,是最常用的譯碼驅(qū)動方式。
畫出用1024×4位的存儲芯片組成一個容量為64K×8位的存儲器邏輯框圖。要求將64K分成4個頁面,每個頁面分16組,指出共需多少片存儲芯片。
解:設(shè)采用SRAM芯片,
總片數(shù) = 64K×8位 / 1024×4位
= 64×2 = 128片
題意分析:本題設(shè)計的存儲器結(jié)構(gòu)上分為總體、頁面、組三級,因此畫圖時也應(yīng)分三級畫。首先應(yīng)確定各級的容量:
頁面容量 = 總?cè)萘?/ 頁面數(shù)
= 64K×8位 / 4
= 16K×8位;
組容量 = 頁面容量 / 組數(shù)
= 16K×8位 / 16 = 1K×8位;
組內(nèi)片數(shù) = 組容量 / 片容量
= 1K×8位 / 1K×4位 = 2片;
地址分配:
頁面邏輯框圖:(字?jǐn)U展)
存儲器邏輯框圖:(字?jǐn)U展)
討論:
頁選地址取A11、A10,頁內(nèi)片選取A15~A12;
(頁內(nèi)組地址不連貫? )
不分級畫;問題:
1、不合題意;
2、芯片太多難畫;
3、無頁譯碼,6:64譯碼選組。
頁選直接聯(lián)到芯片;問題:
1、SRAM一般只一個片選端;
2、譯碼輸出負(fù)載能力需考慮。
附加門電路組合2級譯碼信號;
(應(yīng)利用譯碼器使能端輸入高一級的譯碼選通信號)
不設(shè)組選,頁選同時選8組(16組),并行存取?
組譯碼無頁選輸入;
2片芯片合為一體畫;
文字?jǐn)⑹龃娈媹D;
地址線、數(shù)據(jù)線不標(biāo)信號名及信號序號。
設(shè)有一個64K×8位的RAM芯片,試問該芯片共有多少個基本單元電路(簡稱存儲基元)?欲設(shè)計一種具有上述同樣多存儲基元的芯片,要求對芯片字長的選擇應(yīng)滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小,試確定這種芯片的地址線和數(shù)據(jù)線,并說明有幾種解答。
解:
存儲基元總數(shù) = 64K×8位
= 512K位 = 219位;
思路:如要滿足地址線和數(shù)據(jù)線總和最小,應(yīng)盡量把存儲元安排在字向,因為地址位數(shù)和字?jǐn)?shù)成2的冪的關(guān)系,可較好地壓縮線數(shù)。
設(shè)地址線根數(shù)為a,數(shù)據(jù)線根數(shù)為b,則片容量為:2a×b = 219;b = 219-a;
若a = 19,b = 1,總和 = 19+1 = 20;
a = 18,b = 2,總和 = 18+2 = 20;
a = 17,b = 4,總和 = 17+4 = 21;
a = 16,b = 8,總和 = 16+8 = 24;
由上可看出:片字?jǐn)?shù)越少,片字長越長,引腳數(shù)越多。片字?jǐn)?shù)、片位數(shù)均按2的冪變化。
結(jié)論:如果滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小,這種芯片的引腳分配方案有兩種:地址線 = 19根,數(shù)據(jù)線 = 1根;或地址線 = 18根,數(shù)據(jù)線 = 2根。
采用字、位擴(kuò)展技術(shù)設(shè)計;
某8位微型機(jī)地址碼為18位,若使用4K×4位的RAM芯片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲器,試問:
(1)該機(jī)所允許的最大主存空間是多少?
(2)若每個模塊板為32K×8位,共需幾個模塊板?
(3)每個模塊板內(nèi)共有幾片RAM芯片?
(4)共有多少片RAM?
(5)CPU如何選擇各模塊板?
解:
(1)218 = 256K,則該機(jī)所允許的最大主存空間是256K×8位(或256KB);
(2)模塊板總數(shù) = 256K×8 / 32K×8
= 8塊;
(3)板內(nèi)片數(shù) = 32K×8位 / 4K×4位
= 8×2 = 16片;
(4)總片數(shù) = 16片×8 = 128片;
(5)CPU通過最高3位地址譯碼選板,次高3位地址譯碼選片。地址格式分配如下:
討論:
不對板譯碼、片譯碼分配具體地址位;
板內(nèi)片選設(shè)4位地址;
不設(shè)板選,8個板同時工作,總線分時傳送;
8位芯片;8板通過3:8譯碼器組成256K
設(shè)CPU共有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線,并用-MREQ(低電平有效)作訪存控制信號,R/-W作讀寫命令信號(高電平為讀,低電平為寫),F(xiàn)有下列存儲芯片:
ROM(2K×8位,4K×4位,8K×8位),RAM(1K×4位,2K×8位,4K×8位),及74138譯碼器和其他門電路(門電路自定)。試從上述規(guī)格中選用合適芯片,畫出CPU和存儲芯片的連接圖。要求:
(1)最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū),4096~16383地址范圍為用戶程序區(qū);
(2)指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量;
(3)詳細(xì)畫出片選邏輯。
解:
(1)地址空間分配圖:
(2)選片:ROM:4K×4位:2片;
RAM:4K×8位:3片;
(3)CPU和存儲器連接邏輯圖及片選邏輯:
討論:
1)選片:當(dāng)采用字?jǐn)U展和位擴(kuò)展所用芯片一樣多時,選位擴(kuò)展。
理由:字?jǐn)U展需設(shè)計片選譯碼,較麻煩,而位擴(kuò)展只需將數(shù)據(jù)線按位引出即可。
本題如選用2K×8 ROM,片選要采用二級譯碼,實現(xiàn)較麻煩。
當(dāng)需要RAM、ROM等多種芯片混用時,應(yīng)盡量選容量等外特性較為一致的芯片,以便于簡化連線。
2)應(yīng)盡可能的避免使用二級譯碼,以使設(shè)計簡練。但要注意在需要二級譯碼時如果不使用,會使選片產(chǎn)生二義性。
3)片選譯碼器的各輸出所選的存儲區(qū)域是一樣大的,因此所選芯片的字容量應(yīng)一致,如不一致時就要考慮二級譯碼。另外如把片選譯碼輸出“或”起來使用也是不合理的。
4)其它常見錯誤:
138的C輸入端接地;(相當(dāng)于把138當(dāng)2-4譯碼器用,不合理)
EPROM的PD端接地;
(PD為功率下降控制端,當(dāng)輸入為高時,進(jìn)入功率下降狀態(tài)。因此PD端的合理接法是與片選端-CS并聯(lián)。)
ROM連讀/寫控制線-WE;
(ROM無讀/寫控制端)
CPU假設(shè)同上題,現(xiàn)有8片8K×8位的RAM芯片與CPU相連,試回答:
(1)用74138譯碼器畫出CPU與存儲芯片的連接圖;
(2)寫出每片RAM的地址范圍;
(3)如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數(shù)據(jù)后,以A000H為起始地址的存儲芯片都有與其相同的數(shù)據(jù),分析故障原因。
(4)根據(jù)(1)的連接圖,若出現(xiàn)地址線A13與CPU斷線,并搭接到高電平上,將出現(xiàn)什么后果?
解:
(1)CPU與存儲器芯片連接邏輯圖:
(2)地址空間分配圖:
(3)如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數(shù)據(jù)后,以A000H為起始地址的存儲芯片(第5片)都有與其相同的數(shù)據(jù),則根本的故障原因為:該存儲芯片的片選輸入端很可能總是處于低電平?赡艿那闆r有:
1)該片的-CS端與-WE端錯連或短路;
2)該片的-CS端與CPU的-MREQ端錯連或短路;
3)該片的-CS端與地線錯連或短路;
在此,假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。
(4)如果地址線A13與CPU斷線,并搭接到高電平上,將會出現(xiàn)A13恒為“1”的情況。此時存儲器只能尋址A13=1的地址空間(奇數(shù)片),A13=0的另一半地址空間(偶數(shù)片)將永遠(yuǎn)訪問不到。若對A13=0的地址空間(偶數(shù)片)進(jìn)行訪問,只能錯誤地訪問到A13=1的對應(yīng)空間(奇數(shù)片)中去。
某機(jī)字長16位,常規(guī)的存儲空間為64K字,若想不改用其他高速的存儲芯片,而使訪存速度提高到8倍,可采取什么措施?畫圖說明。
解:若想不改用高速存儲芯片,而使訪存速度提高到8倍,可采取多體交叉存取技術(shù),圖示如下:
8體交叉訪問時序:
什么是“程序訪問的局部性”?存儲系統(tǒng)中哪一級采用了程序訪問的局部性原理?
解:程序運行的局部性原理指:在一小段時間內(nèi),最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問;在空間上,這些被訪問的程序和數(shù)據(jù)往往集中在一小片存儲區(qū);在訪問順序上,指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性大 (大約 5:1 )。存儲系統(tǒng)中Cache—主存層次采用了程序訪問的局部性原理。
【考研計算機(jī)專業(yè)課的復(fù)習(xí)要點】相關(guān)文章:
考研計算機(jī)專業(yè)課操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)要點11-08
考研沖刺階段專業(yè)課的復(fù)習(xí)要點06-10
計算機(jī)專業(yè)考研的復(fù)習(xí)要點06-10
考研計算機(jī)專業(yè)課復(fù)習(xí)建議11-08
考研計算機(jī)專業(yè)課如何復(fù)習(xí)11-09
考研計算機(jī)沖刺階段的復(fù)習(xí)要點06-09