控制器的主要功能就是执行指令，设计控制器的第一步骤是要划分每一条指令的执行步骤，设计每一条指令的每一个执行步骤的具体操作功能，因此必须首先设计好指令系统，才能进行控制器的设计。
6．指令采用顺序方式、流水线方式执行的主要差别是什么？各有什么优点和缺点？ 指令采用顺序执行是指：指令执行完一条,再执行第二条,也就是说处理机中只有一条指令执行，其优点是控制简单,节省设备，缺点是处理机执行指令的速度慢，功能部件的利用率很低。流水线执行是指流水线的每个阶段完成一条指令的一部分,不同阶段并行完成流水线中不同指令的不同部分，其优点是程序的执行时间，功能部件的利用率明显提高，缺点是需要增加一些硬件,控制过程要复杂一些。
计算机组成原理形成性考核作业三
一、选择题：
1．下列部件（设备）中，存取速度最快的是___B___。
A．光盘存储器 B．CPU的寄存器 C．软盘存储器 D．硬盘存储器
2．某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端，该芯片引出线的最少数目应为_D_____。
A．23 B．25 C．50 D．20 3．在主存和CPU之间增加Cache的目的是__C____。 A．扩大主存的容量
B．增加CPU中通用寄存器的数量 C．解决CPU和主存之间的速度匹配 D．代替CPU中的寄存器工作
4．在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠_A_____来区分的。 A．不同的地址和指令代码 B．不同的数据和指令代码 C．不同的数据和地址 D．不同的地址
5．随着CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是_C_____。 A．硬件结构复杂 B．硬件结构简单
C．CPU与外设串行工作 D．CPU与外设并行工作
6．在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在_B_____之间建立直接的数据通路。 A．CPU与外设 B．主存与外设 C．CPU与主存 D．外设与外设 二、判断题：判断下列说法是否正确，并说明理由。
1．CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所需的时间越长。× 存储容量与读取时间无关 2．引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。× 扩大存储器容量
虚拟存储是为了
3．按主机与接口间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。× 按外设与接口间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。 4．DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。× DMA请求,DMA控制器向CPU提出总线请求 三、简答题：
1．在三级存储体系中，主存、外存和高速缓存各有什么作用？各有什么特点？ 答：在三级存储体系中，主存储器存放CPU当前需要执行的程序和需要处理的数据。主存储器一般由MOS型动态RAM构成。外存用来存放暂不使用的程序和数据，外存通常由磁盘、磁带等磁表面存储器和光盘存储器构成。容量大，但读写速度慢。用虚拟存储器更大的存储空间，解决主存容量小、存不下规模更大的程序与更多数据的难题。高速缓存用来存放CPU在最近一小段时间内要使用的程序和数据，用高速半导体存储器（通常是高速的SRAM芯片）构成，容量小，速度快，高速缓冲存储器可以缓解主存读写速度慢、不能满足CPU运行速度需要的矛盾。
2．什么是随机存取方式？哪些存储器采用随机存取方式？
答：随机存取是指能按地址直接访问存储器中的任一单元,访问时间与地址无关。主存储器和高速缓冲存储器采用随机存取方式。
3．什么是虚拟存储器？它能解决什么问题？为什么？
答：虚拟存储器是属于主存-外存层次，由存储器管理硬件和操作系统中的存储器管理软件支持，借助于硬磁盘等辅存，并以透明方式提供给用户的计算机系统。解决了主存容量小，存不下更大程序与更多数据的难题。因为在硬件和软件的支持下，可以将CPU暂时不要用到的程序和数据保存到虚存中，到要用到的时候再调入主存中。
外设向DMA控制器发送
4．什么是串行接口和并行接口？简述它们的数据传输方式和适用场合。
答：在并行接口中，外设和接口间传送数据的宽度是一个字节（或字）的所有位，一次传输的信息量大。在串行接口中，外设和接口间的数据是一位一位串行传送的，一次传输的信息量小，但只需两根数据线。并行接口适合近距离设备与主机间的传输；串行接口比较适合在远程终端和计算机网络等设备离主机较远的场合下使用。
5．CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？
答：CPU在每次执行中断服务程序前需要：1、关中断；2、保存断点和被停下来的程序的其他现场信息；3、判别中断源，转中断服务程序的入口地址；4、执行开中断指令；5、若有更高级别中断请求来到，则可以进入新的中断的响应过程，否则执行中断服务程序。执行结束后：1、关中断；2、恢复现场信息，恢复断点；3、开中断；4、若有更高级别中断请求来到，则可以进入新的中断的响应过程。
6．总线的信息传输有哪几种方式？具体说明几种方式的特点。
答：总线的信息传输有串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本方式。串行传送方式是n位字长的数据通过一条通信信号线一位一位地传送。并行传送方式是字长n位的数据由n条信号线同时传送。复用方式是将数据分时分组传送的方式，它由同步信号控制，在一组通信线上采用分时的方法，轮流地并行传送不同组信号。数据包传送方式是将被传送的信息组成一个固定的数据结构，通常包含数据、地址和时钟等信息，这样减少了通信中同步操作的时间。