复习题1-10 

1、某SARM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线数目和数据线数目分别是__D_。

      A.  64, 16   B  16, 64,   C 64, 8   D 16, 16

解析:

       首先，我们来看存储容量，它是64K×16位。这里的64K指的是存储单元的数量，而16位是每个存储单元的数据位宽。

1. 计算地址线数目：地址线数目决定了芯片可以访问的存储单元的数量。由于2^16=64K（注意，这里的K表示1024，即2^10，但在这里我们直接考虑64K为64×(2^10)=2^6×(2^10)=2^16），因此，该SARM芯片需要16根地址线来寻址所有的64K个存储单元。
2. 计算数据线数目：数据线数目决定了每次读写操作可以传输的数据位宽。由于每个存储单元是16位的，因此该SARM芯片有16根数据线。

      综上所述，该SARM芯片的地址线数目是16，数据线数目也是16。

2、以下四种类型指令中，执行时间最长的是__C_。

      A.RR型指令  B. RS型指令  C. SS型指令  D. 程序控制指令

解析:

       在探讨四种类型指令（RR型指令、RS型指令、SS型指令、程序控制指令）中哪一种执行时间最长时，我们可以从它们的特性和执行过程来进行分析。

1. RR型指令：这类指令主要在CPU的寄存器之间进行操作，不涉及内存的访问。因此，其执行周期相对较短，通常只需要一个取指周期和一个执行周期。例如，ADD指令（加法指令）就是RR型指令，它在运算器中用两个寄存器R1和R2的数据进行加法运算，指令周期只需两个CPU周期。

2. RS型指令：这类指令涉及寄存器和存储器的操作。它首先需要从指令存储器取出指令，然后从数据存储器中取出数据，最后执行操作。由于需要访问内存，其执行时间会比RR型指令长。RS型指令通常包括三个CPU周期：一次访问指令存储器，一次访问数据存储器，以及一次执行操作。

3. SS型指令：这类指令主要涉及存储器和存储器之间的操作。由于它涉及多次内存访问（通常是读写操作），因此其执行时间会比RS型指令更长。SS型指令在执行过程中需要多次访问内存，这增加了指令的执行周期。

4. 程序控制指令：这类指令主要负责控制程序的流程，如跳转、循环等。虽然它们的执行过程可能相对复杂，但具体到执行时间上，并不一定比所有SS型指令都长。程序控制指令的执行时间取决于具体的指令类型和程序的上下文。

       综合以上分析，我们可以得出结论：在RR型指令、RS型指令、SS型指令和程序控制指令中，执行时间最长的是SS型指令。这是因为SS型指令在执行过程中需要多次访问内存，增加了指令的执行周期和总体执行时间。

3、在下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是__B_。

A.PPU方式  B.  中断方式  C.  DMA方式  D.  通道方式

解析:

A. PPU方式（外围处理机方式）：这种方式下，IO操作几乎全部由外围处理机来完成，外围处理机类似一个小型PC，不是主要由程序直接实现的。

B. 中断方式：虽然中断方式涉及到了程序对中断的处理，但它本身并不是由程序直接控制整个IO过程的。中断方式是在需要IO服务时中断CPU的现行工作，转去执行IO服务，IO操作的具体执行并不完全由程序控制，而是由硬件中断机制触发。然而，如果从“程序需要处理中断”这一角度来看，可以认为中断方式中程序参与了IO过程的一部分。

C. DMA方式（直接存储器访问方式）：DMA方式下，IO操作主要由DMA控制器完成，CPU只在数据传送开始时启动DMA控制器，并在数据传送结束时接收中断通知。这种方式显著减少了CPU对IO操作的直接干预，因此不是主要由程序实现的。

D. 通道方式：通道是一个独立于CPU的专管输入输出控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换。通道方式下，CPU只需发出IO指令，通道就能完成相应的IO操作，并在操作结束时向CPU发出中断信号。这种方式同样不是主要由程序实现的。

4、CRT的分频率为1024×1024像素，像素的颜色数为256色，则刷新存储器的容量是_B__.

A.  512KB   B.  1MB   C.  256KB    D.  2MB

解析:

       为了计算刷新存储器的容量，我们需要考虑CRT（阴极射线管）的分辨率和像素的颜色深度。

       分辨率是1024×1024像素，意味着屏幕上有1024行，每行1024个像素点。

    像素的颜色数为256色，这意味着每个像素点可以用8位（一个字节）来表示，因为        2^8=256  

       因此，整个屏幕的像素数据量为：

1B（字节）=8b（位）
1 KB = 1024 B

1024（行）×1024（列/行）×1（字节/像素）=1,048,576 字节

       将字节数转换为千字节（KB）和兆字节（MB）：

1,048,576 字节=1,048,576​ /1024KB=1024 KB=1 MB

       所以，刷新存储器的容量是1MB。

5、采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用__D_的时间。

      A.一个指令周期   B.一个机器周期  C.一个时钟周期  D.一个存储周期

解析:

A. 一个指令周期：指令周期通常指的是CPU执行一条指令所需的时间，包括取指令、分析指令和执行指令三个阶段。DMA方式下，数据的传送并不直接涉及CPU的指令执行，因此这个选项不正确。

B. 一个机器周期：机器周期通常用于描述CPU完成一个基本操作（如取指令、取操作数或执行运算等）所需要的时间。同样，DMA传送数据时并不直接依赖于CPU的机器周期，所以这个选项也不正确。

C. 一个时钟周期：时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位，它通常指CPU的时钟频率的倒数。虽然DMA操作可能与时钟信号有关，但说每传送一个数据就占用一个时钟周期并不准确，因为这个时间可能因具体硬件和传输条件而异。

D. 一个存储周期：存储周期是指存储器进行一次完整的读/写操作所需的时间，它包括存储器的寻址时间、数据存取时间以及数据传输到总线的时间等。在DMA方式下，数据的传送是通过DMA控制器与主存之间的直接交互实现的，因此每传送一个数据都会占用一个存储周期的时间。这个选项是正确的。

6、定点8位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所表示的整数范围是_A__。

  A.–128—+127    B.-127—+127   C.-129—+128   D.-128—+128

解析:

       对于定点8位字长的字，采用2的补码形式表示时，其所能表示的整数范围是一个关键的知识点。我们可以根据以下分析来确定答案：

      1. 补码表示法的基本原理

       在计算机中，整数可以采用补码形式表示，这是一种能够表示正数、零和负数的有效方法。在补码表示法中，最高位（最左边的位）是符号位，0表示正数或零，1表示负数。其余位则用于表示数值的大小。

       2. 定点8位字长的表示范围

       对于定点8位字长的字，其最高位是符号位，因此剩下的7位用于表示数值的绝对值。

• 正数范围：当符号位为0时，其余7位可以表示的最大数值是0111 1111（二进制），转换为十进制是127。因此，正数范围是从0到127。
• 负数范围：当符号位为1时，表示的是负数。在补码表示法中，负数的绝对值是通过对其正数形式的二进制表示取反加一（即求补码）得到的。特别地，最小的负数（即-128）在补码表示中并没有直接的正数对应形式，而是通过特殊的表示方法（即1000 0000）来表示。

      3. 确定整数范围

       根据上述分析，定点8位字长的字，在采用2的补码形式表示时，其整数范围是从-128到+127。

7、运算器虽有许多部件组成，但核心部分是__B_。

  A.数据总线         B.算术逻辑单元    C.多路开关        D.通用寄存器

8、某计算机字长32位，其存储容量是1MB，若按字编址，它的寻址范围是__C_。

  A.0—1M         B.0—512KB     C.0—256K      D.0—256KB

解析:

       为了解答这个问题，我们首先需要明确几个关键概念：计算机字长、存储容量、按字编址，以及它们如何影响寻址范围。

1B（字节）=8b（位）
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1TB = 1024GB

1. 计算机字长：本题中字长为32位，即4字节（因为1字节 = 8位）。这意味着每次访问内存时，可以处理或传输4字节的数据。

2. 存储容量：存储容量是1MB，即1024×1024字节（因为1MB = 1024^2字节）。

3. 按字编址：按字编址意味着内存地址是以字为单位进行分配的。由于每个字是4字节，因此每个地址代表4字节的内存空间。

       接下来，我们计算寻址范围：

• 由于每个地址代表4字节，所以1MB的存储空间（即1024×1024字节）可以划分为(1024×1024​)/4个字。
• 进行计算，我们得到(1024×1024​)/4=262144个字。
• 注意到这个数字（262144）接近但大于2^18（即256K，其中K表示1024），但在计算机存储单位中，我们通常使用2^n的倍数来表示存储容量。因此，尽管实际字数更多，但为了方便表示，我们通常会说寻址范围是“到256K”。

9、CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为256色，则刷新存储器每个单元

  字长是_C__。

  A.256位           B.16位           C.8位            D.7位

解析:

       在解答这个问题时，我们首先需要明确几个关键点：CRT的分辨率、像素的颜色总数，以及它们如何影响刷新存储器（或称为帧缓冲存储器）中每个单元的字长。

1. CRT的分辨率：题目中给出的是1024×1024像素。这意味着屏幕上有1024行，每行1024个像素点，总共1,048,576个像素点。

2. 像素的颜色总数：题目中提到像素的颜色总数为256色。这意味着每个像素点可以用一个范围在0到255之间的数（包括0和255）来表示其颜色，即每个像素的颜色可以用8位（一个字节）来表示，因为2^8=256。

3. 刷新存储器（帧缓冲存储器）的字长：由于每个像素的颜色都需要被存储在刷新存储器中，并且每个颜色可以由8位来表示，因此刷新存储器中每个单元（对应于屏幕上的一个像素）的字长就是8位。

10、为了便于实现多级中断，保有现场信息最有效的方法是采用__B_。

   A.通用寄存器       B.堆栈         C.存储器        D.外存

解析:

       在探讨为了便于实现多级中断时，保存现场信息最有效的方法时，我们可以从以下几个方面进行分析：

一、理解多级中断

        多级中断是指在计算机系统中，多个中断源可能同时或几乎同时产生中断请求，而CPU需要按照某种优先级顺序来处理这些中断。在处理每一个中断时，CPU都需要保存当前执行的程序的现场信息，以便在中断处理完毕后能够恢复并继续执行原程序。

二、分析各选项

1. 通用寄存器：
   • 通用寄存器是CPU内部的存储单元，用于临时存储数据、指令地址等。但它们并不适合用于保存多级中断的现场信息，因为通用寄存器的数量有限，且通常用于存储临时性的、与当前指令执行直接相关的数据。
2. 堆栈：
   • 堆栈是一种先进后出（FILO）的数据结构，非常适合用于保存多级中断的现场信息。当CPU响应一个中断时，可以将当前程序的现场信息（如程序计数器PC的值、状态寄存器的值等）压入堆栈中。当中断处理完毕后，再从堆栈中弹出这些信息，以恢复并继续执行原程序。这种方式既方便又高效，且符合多级中断的处理需求。
3. 存储器：
   • 存储器是一个广泛的概念，包括内存和外存等。但在这里，仅提及“存储器”而没有具体指明是哪种类型的存储器，因此不够具体。此外，虽然存储器可以用于存储数据，但它并不具备堆栈那种先进后出的特性，因此在保存多级中断现场信息时不是最优选择。
4. 外存：
   • 外存（如硬盘、U盘等）主要用于长期存储数据，其访问速度远低于内存和CPU内部的寄存器。因此，在需要快速保存和恢复现场信息的中断处理过程中，使用外存显然是不合适的。

 结语     

期末肯吃苦

假期乐如虎

！！！