计算机组成-简答题 1

1.CPU有哪些基本功能?有哪些基本部件构成?

答:基本功能(1) 指令控制:即对程序运行的控制,保证指令序列的的执行结果的正确性。

(2) 操作控制:即指令内操作步骤的控制,控制操作步骤的实施。 (3) 数据运算:即对数据进行算术运行和逻辑运算。 (4) 异常处理和中断处理。如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。

中央处理器主要由控制器和运算器两部分构成,此外在CPU中有多种寄存器,寄存器与运算之间传递信息的线路称为数据通路。

2.运算器中有哪些寄存器?

答:寄存器是运算器中临时存放数据的的部件。运算器中有存储数据的寄存器,存放一些中间运算结果等。保存指令的寄存器、运算状态的寄存器,保存存储器地址的寄存器。

3. 在CPU中,哪些寄存器属于控制用的指令部件?它们各起什么作用?

①程序计数器PC,提供取指地址,从而控制程序执行顺序。

②指令寄存器IR,存放现行指令,作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。

③状态寄存器SR,记录程序运行结果的某些特征标志,或用来设置程序运行方式与优先级。参与形成某些微操作命令。

4.如何区分ASCII代码和汉字编码?

答:ASCII代码是7位的代码,在存储时可以在它前面增加一位形成8位的代码,增加的位用0表示是ASCII码,1表示是汉字编码。 5.计算机中为什么用二进制? 答:容易用数据电路表示,数据运算和存储方式简单,是高效的数据表示方式 6. 8位无符号整数和8位定点原码整数的表示范围分别是多少?

无符号整数的范围:0-255,定点原码整数的范围:-127-127.

7.在浮点数中,阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意?对实际数值的正负与大小有何影响? ①阶码为正,表示将尾数扩大。 ②阶码为负,表示将尾数缩小。 ③尾数的正负代表浮点数的正负。

8. SRAM靠什么存储信息?DRAM依靠什么存储信息?何为存“0”?何为存“1”?

①SRAM靠双稳态电路(内部交叉反馈)存储信息,其中一种稳态为0,另一种稳态为1. ②DRAM依靠电容暂存电荷存储信息,充电至高电平为1,放电至低电平为0.

9.何谓存储总线?何谓I/O总线?各有何特点? ①存储总线是连接CPU和主存储器之间的专用总线,速度高。

②I/O总线是连接主机(CPU、M)与I/O设备之间的总线,可扩展性好

10.静态存储器依靠什么存储信息?动态存储器又依靠什么原理存储信息?试比较它们的优缺点。

①静态存储器以双稳态触发器为存储信息的物理单元,依靠内部交叉反馈保存信息。速度较快,不需动态刷新,但集成度稍低,功耗大。

②动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息,电容上有电荷为1,无电荷为0.集成度高,功耗小,速度悄慢,需定时刷新。

11.存储器芯片中用地址复用技术优点?

要增加一存储器芯片的容量时,其所需的地址线也要随之增加,如果采用地址复用技术,将把地址分批送入芯片。这样可以保证不增加芯片的地址引脚,从而保证芯片的外部封装不变。

12.为什么虚拟存储器中,页面的大小不能太小,也不能太大?

答:当页面小时,平均页内剩余空间较少,可节省存储空间,但页表增大,页面太小时不能充分利用访存的空间局部性提高命中率;当页面大时,可减少页表空间,但平均页内剩余空间较大,浪费较多存储空间,页面太大还使页面调入调出时间较长。 13.在“Cache-主存-辅存”三级存储体系中,“Cache-主存”结构与“主存-辅

存”结构的引入各为了解决什么问题?

①“Cache-主存”结构的引入是为了解决主存与CPU速度不匹配的问题。

②“主存-辅存”结构的引入是为了解决主存储器容量不足的问题。

14.微程序控制器如何产生微指令?微指令、微程序与机器指令间对应关系如何?

①微程序控制器是从控制存储器中读取微指令,从而产生微指令。

②一条微指令包含的微指令控制实现一步(一个时钟周期)操作,若干条微指令组成的一段微程序解释执行一条机器指令,整个微程序实现指令系统功能。 15.微指令编码有哪三种方式?微指令格式有哪几种?微程序控制有哪些特点?

答:微指令编码方式有三种:直接表示法、编码表示法、混合表示法。微指令的格式大体分成两类:水平型微指令和垂直型微指令。水平型微指令又分为三种:全水平型微指令、字段编码的水平型微指令、直接和编码相混合的水平型微指令。微程序的控制器具有规整性、可维护性和灵活性的优点,可实现复杂指令的操作控制,使得在计算机中可以较方便地增加和修改指令,甚至可以实现其他计算机的指令。 16.何谓同步传送方式?异步传送方式?

①同步方式:数据传送由一个统一的时序信号同步定时(或:从同一个公共的时钟信号中获得定时信号)。有固定的时钟周期、总线周期划分。

②异步方式:数据传送用应答方式实现,没有时钟周期划分;总线周期根据实际需要而定,需长则长、能短则短。

17.计算机系统中异步控制方式的三个主要特点是什么?

系统中没有统一的时钟,各部件有自己的时钟信号,各个微操作的进行是采用应答方式工作。

18.请说明常见的中断处理程序入口产生方法。 现在普遍采用向量中断方式:将各中断处理程序入口地址组织在中断向量表中,存在主存中的一段特定区域;获得批准的中断源向CPU送入一个编码(如中断类型码),CPU将它变换为一个向量地址;据此访问中断向量表,从中读取处理程序入口地址

19.总线接口的分类方法有哪几类?请分别按这几种方法说明接口的分类。

①按数据传送的格式分为:串行接口、并行接口。 ②按时序控制方式分为:中断接口、DMA接口、程序查询方式接口。

20.以DMA方式实现传送,大致可分为哪几个阶段? ①DMA传送前的预置阶段(DMA初始化) ②数据传送阶段(DMA传送) ③传送后的结束处理

21.请比较说明中断方式与DMA方式的异同(产生方式、处理方式、应用场合等方面)。 ①相同点:二者都由随机请求引起。 ②不同点:中断方式通过执行处理程序进行处理,DMA方式直接依靠硬件实现数据直传。中断方式可处理复杂事件、控制中低速I/O操作,DMA方式适于简单的、高速的数据批量传送。

22.基址寻址方式和变址寻址方式优点?

答:基址寻址方式用于程序定位,可使程序装内存不同的位置运行,只要相应地改变基址寄存器的值。基址寻址还支持虚存管理,以实现段式虚拟存储器。 变址寻址方式适合于对一组数据进行访问,这时在访问了一个数据元素之后,只要改变变址寄存器的值,该指令就可形成另一个数据元素的地址。

23.在字符显示器中,何时访问一次字符发生器?其地址码如何形成?

①每当点(列)计数器一个计数循环后就访问一次缓冲存储器,紧跟着访问一次字符发生器

②由缓冲存储器读出的字符代码作为高位地址,线(行)计数器的计数值作为低位地址。

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