2015年電大計算機(jī)組成原理期末最新考試題庫資料小抄【精編版】

電大計算機(jī)組成原理最新考試題庫資料小抄 1什么是計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)？ 通常，把一個計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)的完整內(nèi)容劃分為 6 個層次。分層能夠更精準(zhǔn)地理解、說明每一個層次的功能和運(yùn)行機(jī)制，表明各層次之間相互依存、彼此支持的關(guān)系。下一層是實現(xiàn)上一層的基礎(chǔ)，上一層是對下一層的功能擴(kuò)展。 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計是實現(xiàn)計算機(jī)硬件的基礎(chǔ)，處于最底層； 由 5 個部件組成的計算機(jī)硬件系統(tǒng)構(gòu)成微體系結(jié)構(gòu)層，接在數(shù)字邏輯層上面； 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)了全部指令系統(tǒng)的運(yùn)行功能，提供了設(shè)計軟件的能力，處在硬件系統(tǒng)的頂層和軟件系統(tǒng)的底層； 最底層的軟件是操作系統(tǒng)，提供了管理和運(yùn)行計算機(jī)系統(tǒng)的能力； 在此基礎(chǔ)上設(shè)計的匯編語言，提供了設(shè)計程序的功能較弱的基本工具； 再往上實現(xiàn)了功能更強(qiáng)的高級語言，設(shè)計各種程序更容易，使用計算機(jī)更方便。 2什么是計算機(jī)系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)？ 計算機(jī)硬件系統(tǒng)是一種高度復(fù)雜的、由多種電子線路、精密機(jī)械裝置等構(gòu)成的、能自動并且高速地完成數(shù)據(jù)處理、計算的裝置或者工 具。硬件系統(tǒng)由運(yùn)算 器部件、控制器部件、存儲器部件、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 5 個大的功能部件組成，見圖 1.2。其中運(yùn)算器和控制器共同構(gòu)成了大家熟知的 CPU，各部件間通過總線連接。顯然，這些部件中運(yùn)算器用于完成對數(shù)據(jù)暫存、運(yùn)算處理功能；控制器向各個部件、設(shè)備提供協(xié)調(diào)運(yùn)行所需要的控制信號；存儲器 用于完成對數(shù)據(jù)存儲功能；輸入設(shè)備和輸出設(shè)備分別用于完成對原始數(shù)據(jù)輸入功能和對運(yùn)算結(jié)果輸出功能。 圖 1.2 計算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成示意圖 計算機(jī)軟件系統(tǒng)是由完成計算機(jī)資源管理、方便用戶使用的系統(tǒng)軟件（廠家提供），和完成用戶對數(shù)據(jù)的預(yù)期處 理功能（用戶設(shè)計，自己使用）的程序這樣兩大部分構(gòu)成的?；鞠到y(tǒng)軟件主要由 3 個部分組成： （ 1）分擔(dān)計算機(jī)系統(tǒng)中的資源管理與分配，也向使用者和程序設(shè)計人員提供簡單、方便、高效服務(wù)的操作系統(tǒng)； （ 2）支持用戶按照計算機(jī)最基本功能（指令）設(shè)計程序的匯編語言； （ 3）支持用戶按照解題算法設(shè)計程序的高級語言。 在一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)中，軟件系統(tǒng)是建立在硬件系統(tǒng)層次之上的部分，它的存在以已有硬件系統(tǒng)為前提，并且必須在已有硬件上才能運(yùn)行。 硬件系統(tǒng)也必須在軟件系統(tǒng)的調(diào)度指揮下才能發(fā)揮出應(yīng)有的運(yùn)行效率， 體現(xiàn)出它的使用價值。 指令系統(tǒng)是設(shè)置在硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間的結(jié)合點(diǎn)和紐帶，硬件系統(tǒng)實現(xiàn)每一條指令的功能，全部軟件系統(tǒng)都是由指令序列組成的程序。 2在 16 位定點(diǎn)原碼整數(shù)中，什么是能表示的最大正數(shù)，最小正數(shù)，最大負(fù)數(shù)和最小負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)形式？對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)的數(shù)值范圍是什么？ 答： 最大正數(shù)： 0111 1111 1111 1111 最小正數(shù)： 0000 0000 0000 0001 最大負(fù)數(shù)： 1000 0000 0000 0001 最小負(fù)數(shù)： 1111 1111 1111 1111 數(shù)值表示范圍： 3數(shù)制轉(zhuǎn)換（二進(jìn)制需要小數(shù)點(diǎn)后保留 8 位）： （ 1）將十進(jìn)制數(shù)（ 0.71） 10 分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和 BCD 碼； （ 2）將十六進(jìn)制數(shù)（ 1AB） 16 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。 答：（ 0.71） 10（ 0.01110001） BCD（ 0.10110101） 2（ 0.B5） 16 （ 1AB） 16（ 000110101011） 2（ 427） 10 4定點(diǎn)小數(shù)中，原碼表示有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：優(yōu)點(diǎn)：在數(shù)的真值和它的原碼表示之間的對應(yīng)關(guān)系簡單，相互轉(zhuǎn)換容易，用原碼實現(xiàn)乘除運(yùn)算的規(guī)則簡單。 缺點(diǎn)：用原碼實現(xiàn)加減運(yùn)算很不方便，既要比較參與加減運(yùn)算兩個數(shù)的確良符號，比較兩個數(shù)的絕對值的大小，還要確定運(yùn)算結(jié)果的正確的符號等。 5若將浮點(diǎn)數(shù)的階碼用移碼、尾數(shù)用原碼來表示，它有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答：尾數(shù)的符號位在浮點(diǎn)數(shù)表示的最高位，比較兩個數(shù)的大小時，符號非常重要，正數(shù)一定大于負(fù)數(shù)。階碼的位置在機(jī)器表示中，處在符號位和尾數(shù)之間，階碼大的，其移碼形式的機(jī)器數(shù)也大，便于比較浮點(diǎn)數(shù)的大小。 移碼 的最小值是各位均為 0，它被用來表示機(jī)器 0，即當(dāng)階碼的值小于或等于移碼所能表示的最小值時，認(rèn)為浮點(diǎn)數(shù)的值為 0。此時的機(jī)器 0 的階碼和尾數(shù)均為 0 的形式，給硬件的判 0 帶來很大的方便。 6海明碼是如何實現(xiàn)檢錯的？ 答：海明碼是對多個數(shù)據(jù)位使用多個校驗位的一種檢錯糾錯編碼方案。對每個校驗位采用偶校驗技術(shù)計算校驗位的值，通過把每個數(shù)據(jù)位分配到幾個 不同的校驗位的計算中去，若任何一個數(shù)據(jù)位出錯，必將引起相關(guān)的幾個校驗位的值發(fā)生變化。通過檢查這些檢驗位取值的不同情況，不僅可以判斷是否出錯，還能 發(fā)現(xiàn)是哪一位出錯并能 恢復(fù)該出錯位的正確值。 7已知 X 0.1101， Y 0.0111，求 X原、 Y原、 X原、 Y原、 X+Y補(bǔ)。 答： X原 =01101， Y原 =10111， X補(bǔ) =01101， Y補(bǔ) =11001 X+Y補(bǔ) =00110 2什么是 MIPS 計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算器？ 答： MIPS 計算機(jī)是上個世紀(jì)八十年代中期推出的典型 RISC 結(jié)構(gòu)、非常成功的系統(tǒng)，國內(nèi)外許多教材都把 MIPS 的指令系統(tǒng)和實現(xiàn)技術(shù)選為教學(xué)內(nèi)容。 下圖是 MIPS 計算機(jī)的運(yùn)算器部件的內(nèi)部組成。由圖可見，它主要包括 兩個重要部分，一個是由 128 個寄存器組成的寄存器堆，另一個是執(zhí)行數(shù) 據(jù)運(yùn)算的 ALU。這個運(yùn)算器被用于多周期 CPU 系統(tǒng)（對不同類型的指令選用不同的周期數(shù)）時， ALU 既用于計算數(shù)據(jù)，又用于計算數(shù)據(jù)和指令在存儲器中的地 址，故還需要向 ALU提供計算指令地址的相關(guān)信息。 寄存器堆 REGs 由 4 組各 32 個寄存器組成， 有 3 個控制端口 (5 位 )提供寄存器編號，其中的 2 個 (rs、 rt) 用于讀，讀出的數(shù)據(jù)將保存到寄存器 A 和 B 。 1 個 (rd) 用于寫，寫入的數(shù)據(jù)由 DI 引腳提供，可以是寄存器 C 或從內(nèi)存讀出的 內(nèi)容，寄存器 B 的內(nèi)容可以寫到內(nèi)存。 算邏運(yùn)算單元 ALU 能完成加、減、與、或、異或等運(yùn)算，用 ALU-func 信號選擇，一路運(yùn)算數(shù)據(jù)包括寄存器 A 和程序計數(shù)器 PC 2個來源，用 A-sel 選擇，另一路包括寄存器 B、常數(shù) 4、兩個立即數(shù) Immed-1 和 Immed-2（兩個立即數(shù)來自指令寄存器 IR 并經(jīng)過擴(kuò)展得到） 4 個來源，用 B-sel 選擇，產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果 R (送到 PC) 或保存到結(jié)果寄存器 C，還產(chǎn)生結(jié)果為 0 的標(biāo)志位信息 Z。 ALU 完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)、指令在內(nèi)存中的地址計算這三種操作。 3 MIPS 的運(yùn)算器中 ALU 的三種操作功能是如何實現(xiàn)的？ 答：數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)和指令在內(nèi)存中的地址計算是 ALU的三種基本操作功能。 （ 1）數(shù)據(jù)運(yùn)算（ rs+rt rd）： 3 個寄存器的編號 (rs、 rt、 rd)由指令寄存器提供。需要 3 步完成： 第 1 步用 rs 和 rt 選擇并讀出兩個寄存器的內(nèi)容，分別保存到寄存器 A 和 B； 第 2 步選擇 A 和 B 作為運(yùn)算數(shù)據(jù)，控制 ALU 執(zhí)行加法運(yùn)算，結(jié)果存寄存器 C； 第 3 步把結(jié)果 C 中內(nèi)容送到 DI 端，用 rd 選擇寄存器，寫結(jié)果到寄存器堆。 （ 2）數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址計算（ pc+Immed_2 pc）： 1步完成： 選擇 pc和 Immed_2 作為運(yùn)算數(shù)據(jù)，控制 ALU 執(zhí)行加法運(yùn)算，把計算結(jié)果 R 送 pc 輸入端并控制 pc 完成寫入操作。 （ 3）指令在內(nèi)存中的地址計算（ rs + Immed_1 c）： 2步完成計算內(nèi)存地址： 第 1 步用 rs 選擇并讀出寄存器的內(nèi)容并保存到寄存器 A； 第 2 步 ALU 實現(xiàn) A+Immed_1 送寄存器 C 。 4簡述計算機(jī)運(yùn)算器部件的主要功能。 答：運(yùn)算器部件是計算機(jī)五大功能部件中的數(shù)據(jù)加工部件。運(yùn)算器的首要功能是完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算，由其內(nèi)部的 ALU承擔(dān)。運(yùn)算器的第二項功能是暫存將參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，由其內(nèi)部的一組寄存器承擔(dān)。另外，運(yùn)算器通常還作為處理機(jī)內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)的重要通路。 5簡述浮點(diǎn)數(shù)的階碼用移碼、尾數(shù)用原碼表示的優(yōu)點(diǎn)。 答：尾數(shù)的符號位在浮點(diǎn)數(shù)表示的最高位，比較兩個數(shù)的大小時，符號非常重要，正數(shù)一定大于負(fù)數(shù)。階碼的位置在機(jī)器表示中，處在符號位和尾數(shù)之間，階碼大的，其移碼形式的機(jī)器數(shù)也大，便于比較浮點(diǎn)數(shù)的大小。 移碼的最小值是各位均為 0，它被用來表示機(jī)器 0，即當(dāng)階碼的值小于或等于移碼所能表示的最小值時，認(rèn)為浮點(diǎn)數(shù)的值為 0。此時的機(jī)器 0 的階碼和尾數(shù)均為 0 的形式，給硬件的判 0 帶來很大的方便。 6運(yùn)算器中使用多累加器有什么好處？ 答：運(yùn)算器中使用多累加器有利于減少運(yùn)算器執(zhí)行運(yùn)算過程中訪問內(nèi)存儲器的次數(shù)，即可以把一些中間結(jié)果暫存在累加器中，有利于提高計算機(jī)的運(yùn)行效率。 2按指令所完成的功能進(jìn)行分類，一般可以分為哪幾類？ 答： （ 1）算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令這是每臺計算機(jī)都必須具有的指令，它通常用于在計算機(jī) 的運(yùn)算器部件中完成對一或兩個數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算功能。 （ 2）移位操作類指令包括算術(shù)移位、邏輯移位、循環(huán)移位三種，用于把指定的一個操作數(shù)左移或右移一（多）位。 （ 3）數(shù)據(jù)傳送類指令用于實現(xiàn)通用寄存器之間、通用寄存器與內(nèi)存儲器存儲單元之間、內(nèi)存儲器不同存儲單元之間、寄通用存器與外圍設(shè)備（接口）之間（有些場合也可以單獨(dú)劃分為輸入 /輸出指令）的數(shù)據(jù)傳送功能。 （ 4）轉(zhuǎn)移類指令、子程序調(diào)用與返回指令用于解決變動程序中指令執(zhí)行次序的需求。 （ 5）特權(quán)指令指僅用于操作系統(tǒng)或其它系統(tǒng)軟件的指令，為確保 系統(tǒng)與數(shù)據(jù)安全起見，這一類指令不提供給用戶使用。 （ 6）其它指令如動態(tài)停機(jī)指令、空操作指令、置條件碼指令、開中斷指令、關(guān)中斷指令、堆棧操作指令等，用于完成某些特定的處理功能。 3計算機(jī)指令中要用到的操作數(shù)一般可以來自哪些部件？ 答：一般來自三個方面： 第一個來源（或去處），可以是 CPU 內(nèi)部的通用寄存器，此時應(yīng)在指令字中給出用到的寄存器編號（寄存器名）。通用寄存器的數(shù)量一般為幾個、十幾個，故在指令字中須為其分配 2、 3、 4、 5 或更多一點(diǎn)的位數(shù)來表示一個寄存器。 第二的來源（或去處），可以是 外圍設(shè)備（接口）中的一個寄存器，通常用設(shè)備編號、或設(shè)備入出端口地址、或設(shè)備映像地址（與內(nèi)存儲器地址統(tǒng)一編址的一個設(shè)備地址編號）來表示。 第三個來源（或去處），可以是內(nèi)存儲器的一個存儲單元，此時應(yīng)在指令字中給出該存儲單元的地址。 4什么是指令字長和指令格式？ 答：指令字長：通常與計算機(jī)字長一致，但可以更短或更長。 指令格式：指令字中包括操作碼字段和操作數(shù)地址字段兩部分。 操作碼用于指明指令的運(yùn)算和操作功能，不同指令的操作碼要有唯一性，其位數(shù)取決于指令條數(shù)和設(shè)計要求，有定長和變長 2 種實現(xiàn)方案。 操作數(shù)地址字段用于給出被操作信息（指令或數(shù)據(jù)）的地址信息，包括參加運(yùn)算的一個或多個操作數(shù)所在的地址，運(yùn)算結(jié)果的保存地址，程序的轉(zhuǎn)移地 址 ,被調(diào)用的子程序的入口地址等。設(shè)計這一部分需要了解指令中用到的操作數(shù)的個數(shù)，可能的來源與去向，存放數(shù)據(jù)的介質(zhì)的讀寫原理與過程等，要合理考慮，要 適當(dāng)折中與平衡。 5計算機(jī)的微程序控制器和組合邏輯控制器（硬連線）在組成和運(yùn)行原理上有何相同和 不同之處？它們各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：微程序的控制器和組合邏輯的控制器是計算機(jī)中兩種不同類型的控制器。 共同點(diǎn)：基本功能都是提供計算機(jī)各個部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號；組成部分都有程序計數(shù)器 PC，指令寄存器 IR；都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能。 不同點(diǎn)：主要表現(xiàn)在處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號的方案不一樣。微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng)提供的控制 信號從控制存儲器中讀出，并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件。組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信 號。 微程序的控制器的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易用于實現(xiàn)系列計算機(jī)產(chǎn)品的控制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計，缺點(diǎn)是運(yùn)行速度要慢一些。 組合邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度明顯地快，缺點(diǎn)是設(shè)計與實現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著 EDA工具的成 熟，該缺點(diǎn)已得到很大緩解。 6指令系統(tǒng)分哪兩大類？它們各有什么特點(diǎn)？ 答：指令系統(tǒng)有簡化指令系統(tǒng) (RISC)和復(fù)雜指令系統(tǒng) (CISC)兩大類。 RISC 是對 CISC 發(fā)展過程中的某些問題進(jìn)行反思的結(jié)果，是通過簡化硬件實現(xiàn)、提高軟件技巧追求更高的計算機(jī)性能的有效途徑。其中非常成功的典型 RISC 結(jié)構(gòu)的是 MIPS 計算機(jī)。 大量的統(tǒng)計結(jié)果表明，在 CISC 機(jī)器的上百條、幾百條指令中，只有功能簡單、所用硬件更節(jié)省的約 20%的指令，將占用程序 80%的運(yùn)行時間，反過來說，另外的約 80%的功能更復(fù)雜、硬件實現(xiàn)代價很 高的指令并不被經(jīng)常使用。 到了 RISC 機(jī)器中，寧可選用軟件子程序方式來實現(xiàn)這些指令，使硬件實現(xiàn)變得更為精簡，運(yùn)行速度更高。 RISC 計算機(jī)追求的目標(biāo)之一，就是使指 令每一步操作所用的時間要盡可能的短，并且力爭在每個執(zhí)行步驟都能完成一條指令的執(zhí)行過程。同時盡力在編譯程序中增強(qiáng)性能優(yōu)化能力，從硬件軟件兩個方面來 提高 RISC 機(jī)器的性能。 RISC 計算機(jī)的指令格式規(guī)范且種類少，使用的尋址方式簡單，指令條數(shù)少，指令完成的操作功能簡單。 7學(xué)好匯編語言程序設(shè)計有哪些意義？ 答：匯編語言程序設(shè)計的內(nèi)容對 計算機(jī)組成原理課程是重要的，對理解指令功能、運(yùn)算器與控制器的組成和實現(xiàn)、準(zhǔn)確理解計算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行原理都有十分重要的作用。 匯編語句與指令之間有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，匯編語言還對指令系統(tǒng)進(jìn)行了重要的功能擴(kuò)展，使其基本達(dá)到可以用于程序設(shè)計的初步要求。從程序設(shè)計的角 度，都需要有支持順序執(zhí)行、轉(zhuǎn)移執(zhí)行、分支執(zhí)行、循環(huán)執(zhí)行、子程序調(diào)用與返回執(zhí)行等語句（指令）。匯編程序設(shè)計可以在實際的硬件系統(tǒng)上進(jìn)行，也可以在模擬 軟件的系統(tǒng)上開展，缺乏匯編程序設(shè)計基礎(chǔ)知識將難以學(xué)好本課程。 2控制器主要分為哪些類型？它們的主要優(yōu) 缺點(diǎn)有什么？ 答：控制器按實現(xiàn)原理主要分為硬連線控制器（又稱組合邏輯控制器）和微程序控制器兩大類。 硬連線控制器的優(yōu)點(diǎn)是它使用大量的組合邏輯門線路，直接提供控制計算機(jī)各功能部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號，使得形成這些控制信號所必需的信號 傳輸延遲時間短，對提高系統(tǒng)運(yùn)行速度有利。由此也帶來了它的缺點(diǎn)，由于形成控制信號的電路設(shè)計比較復(fù)雜，用與、或、非等組合邏輯門電路把設(shè)計結(jié)果實現(xiàn)出來 也相對麻煩，尤其是要變動一些設(shè)計時不大方便。隨著大（超大）規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是各種不同類型的現(xiàn)場可編程器件的出現(xiàn)，性 能杰出的輔助設(shè)計軟件的 應(yīng)用，這一矛盾已在很大程度上得到緩解。 微程序控制器則是用多條微指令“解釋執(zhí)行”每一條指令的功能，這大大簡化了硬件電路，但在程序執(zhí)行過程中，需要按照指令及其執(zhí)行步驟，依次從控 制存儲器中讀出一條微指令，用微指令中的微命令字段控制各執(zhí)行部件的運(yùn)行功能，并用下地址字段形成下一條微指令的地址，使得微程序可以連續(xù)運(yùn)行。所以這類 控制器適合在性能要求不太高的計算機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用，其缺點(diǎn)是運(yùn)行速度較慢，難以使用在性能要求特別高的計算機(jī)系統(tǒng)中。 3簡述計算機(jī)的控制器的功能和執(zhí)行一條指令所需的 步驟。 答：控制器部件是計算機(jī)的五大功能部件之一，其作用是向整機(jī)每個部件 (包括控制器部件本身 )提供協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號。計算機(jī)的最本質(zhì)的功 能是連續(xù)執(zhí)行指令，而每一條指令往往又要分成幾個執(zhí)行步驟才得以完成。由此又可以說，計算機(jī)控制器的基本功能，是依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令和它當(dāng)前所處的執(zhí) 行步驟，形成 (或稱得到 )并提供出在這一時刻整機(jī)各部件要用到的控制信號并且決定下一步將進(jìn)入哪個執(zhí)行步。 執(zhí)行一條指令，要經(jīng)過讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令所規(guī)定的處理功能三個階段完成，控制器還要保證能按程序中設(shè)定的指令運(yùn)行次序，自動地連續(xù)執(zhí)行指令序列。 4簡述控制器的基本組成及各部分的作用。 答：控制器主要由下面 4個部分組成： （ 1）程序計數(shù)器（ PC），是用于提供指令在內(nèi)存中的地址的部件，服務(wù)于讀取指令，能執(zhí)行內(nèi)容增量和接收新的指令地址，用于給出下一條將要執(zhí)行的指令的地址。 （ 2）指令寄存器（ IR），是用于接收并保存從內(nèi)存儲器讀出來的指令內(nèi)容的部件，在執(zhí)行本條指令的整個過程中，為系統(tǒng)運(yùn)行提供指令本身的主要信息。 （ 3）指令執(zhí)行的步驟標(biāo)記線路，用于標(biāo)記出每條指令的各個執(zhí)行步驟的相對次序關(guān)系，保證每一條 指令按設(shè)定的步驟序列依次執(zhí)行。 （ 4）全部控制信號的產(chǎn)生部件，它依據(jù)指令操作碼、指令的執(zhí)行步驟（時刻），也許還有些另外的條件信號，來形成或提供出當(dāng)前執(zhí)行步驟計算機(jī)各個部件要用到的控制信號。計算機(jī)整機(jī)各硬件系統(tǒng)，正是在這些信號控制下協(xié)同運(yùn)行，執(zhí)行指令，產(chǎn)生預(yù)期的執(zhí)行結(jié)果。 由于上述后兩個部分的具體組成與運(yùn)行原理不同，控制器被分為硬連線控制器和微程序控制器兩大類。 5在微程序的控制器中，通常有哪些得到下一條微指令地址的方式，各自用在什么情況？ 答：在微程序的控制器中，通常有多種得到下一條微指令地址的方式，例如： 使用緊跟在本條微指令之后的微指令作為下一條要執(zhí)行的微指令，即本條微指令的地址加 1 作為下一條微指令的地址，用于微指令順序執(zhí)行的情況； 使用從指令的操作碼映射出微指令地址的方式得到下一條微指令的地址，用于讀出指令之后，找到對應(yīng)該指令的一段微程序的入口地址，以便開始該指令具體功能的執(zhí)行過程； 從微指令的下地址字段直接取得一個微子程序的入口地址，用于微子程序調(diào)用處理； 從微指令的下地址字段直接取得一個微指令的轉(zhuǎn)移地址，用于微程序中的微指令轉(zhuǎn)移處理； 從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點(diǎn)的返回地址，用于微子程序返回處理。 6什么是指令流水線？ 答：指令流水線是提高計算機(jī)硬件性能的重要技術(shù)和有效措施，在成本增加不多的情況下很明顯地提高了計算機(jī)的性能。 追求的目標(biāo)是力爭在每一個指令執(zhí)行步驟中完成一條指令的執(zhí)行過程 實現(xiàn)思路是把一條指令的幾項功能劃分到不同的執(zhí)行部件去完成，在時間上又允許這幾個部件可以同時運(yùn)行 7指令流水線在實現(xiàn)中需要解決哪些 相關(guān)問題？ 答：需要處理好下列 3 個方面的問題： （ 1）結(jié)構(gòu)相關(guān) 由于多條指令在同一時刻爭用同一資源而形成的沖突。 （ 2）數(shù)據(jù)相關(guān) 后續(xù)指令要使用前面指令的操作結(jié)果，而這一結(jié)果尚未產(chǎn)生或者未送到指定的位置，從而造成后續(xù)指令無法運(yùn)行的局面。 （ 3）控制相關(guān) 在遇到條件轉(zhuǎn)移指令時，存在是順序執(zhí)行還是轉(zhuǎn)移執(zhí)行的 2 種可能，若這一條件只能在后幾步才能得到，在當(dāng)前時刻則無法確定應(yīng)該去執(zhí)行哪一段程序。 2在計算機(jī)中，為什么要采用多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)？ 答：多級存儲器系統(tǒng)，是圍繞讀寫速度尚 可、存儲容量適中的主存儲器來組織和運(yùn)行的 , 并由高速緩沖存儲器緩解主存讀寫速度慢、不能滿足 CPU 運(yùn)行速度需要的矛盾；用虛擬存儲器更大的存儲空間，解決主存容量小、存不下規(guī)模更大的程序與更多數(shù) 據(jù)的難題，從而達(dá)到使整個存儲器系統(tǒng)有更高的讀寫速度、盡可能大的存儲容量、相對較低的制造與運(yùn)行成本。高速緩沖存儲器的問題是容量很小，虛擬存儲器的問 題是讀寫速太慢。追求整個存儲器系統(tǒng)有更高的性能 /價格比的核心思路，在于使用中充分發(fā)揮三級存儲器各自的優(yōu)勢，盡量避開其短處。 3在計算機(jī)中采用多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)，它的應(yīng)用 是建立在程序的什么原理之上的？ 答：這種多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的運(yùn)行原理，或者說它可以有良好的性能 /價格比，是建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的。程序運(yùn)行的局部性原理主要體現(xiàn)在如下 3 個方面： （ 1）時間方面，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； （ 2）空間方面，這些最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)，往往集中在一小片存儲區(qū)域中； （ 3）在指令執(zhí)行順序方面，指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大。 4在多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)中，何謂信息的一致性原則和包含性原則？ 答：在多級結(jié)構(gòu)的存 儲器系統(tǒng)中，不同的存儲器中存放的信息必須滿足如下兩個原則： 一致性原則：同一個信息會同時存放在幾個級別的存儲器中，此時，這一信息在幾個級別的存儲器中必須保持相同的值。 包含性原則：處在內(nèi)層（更靠近 CPU）存儲器中的信息一定被包含在各外層的存儲器中，即內(nèi)層（更靠近 CPU）存儲器中的全部信息一定是各外層存 儲器中所存信息中一小部分的副本，這是保證程序正常運(yùn)行、實現(xiàn)信息共享、提高系統(tǒng)資源利用率所必須的，反之則不成立。例如，高速緩沖存儲器中的信息，肯定 也存放在主存儲器中，還存放在虛擬存儲器中，但主存儲器中 的非常多的信息不會同時在高速緩沖存儲器中，虛擬存儲器中的更多的信息也不會同時出現(xiàn)在主存儲器 中。 5高速緩沖存儲器在計算機(jī)系統(tǒng)中的主要作用是什么，用什么類型的存儲器芯片實現(xiàn)，為什么？ 答：高速緩沖存儲器，是一個相對于主存來說容量很小、速度特快、用靜態(tài)存儲器器件實現(xiàn)的存儲器系統(tǒng)。它的作用在于緩解主存速度慢、跟不上 CPU 讀寫速度要求的矛盾。它的實現(xiàn)原理，是把 CPU 最近最可能用到的少量信息（數(shù)據(jù)或指令）從主存復(fù)制到 Cache中，當(dāng) CPU 下次再用這些信息時，它就不必 訪問慢速的主存，而直接從快速的 CACHE 中得到，從而提高了得到這些信息的速度，使CPU 有更高的運(yùn)行效率。 6 Cache 有哪三種基本映像方式？簡述它們的主要優(yōu)缺點(diǎn)。 答： Cache 存儲器通常使用 3 種映象方式，它們是全相聯(lián)映像方式、直接映像方式、組相聯(lián)映像方式。 全相聯(lián)映象方式，主存單元與 Cache 單元隨意對應(yīng)，有最大的使用靈活性，但地址標(biāo)志字段位數(shù)多，比較地址時可能要與所有單元比較，線路過于復(fù)雜，成本太高，只使用于 Cache 容量很小的情況。 直接映像方式，一個主存單元只與一個 Cache 單元硬性對應(yīng)，有點(diǎn)死板，影響 Cache 容量的有效使用效率，即影響命中率。但地址比較線路最簡單，比較常用。 相聯(lián)映像方式，一個主存單元可以與多個 Cache 單元有限度的隨意對應(yīng) ，是全相聯(lián)映象和直接映象的一種折衷方案，有利于提高命中率，地址比較線路也不太復(fù)雜，是比較好的一種選擇。 2輸入輸出接口的有哪些主要功能？ 答：用于連接輸入輸出設(shè)備的接口通常具有下列功能： （ 1）設(shè)備識別與選擇 每臺外設(shè)在生產(chǎn)時都會設(shè)置自己的通用和專用標(biāo)識，主機(jī)也會給接口電路分配 I/O 地址，主機(jī)可利用這一功能從多臺外設(shè)中識別和選擇要進(jìn)行信息交換的設(shè)備。 （ 2）數(shù)據(jù)緩沖與控制（傳輸協(xié)議） 外部設(shè)備的數(shù)據(jù)處理速度往往與主機(jī)差別很大，即便速度相同由于不是共用時鐘信號，兩者間也是很難同步運(yùn)行的 。通常在接口電路中設(shè)置一至幾個數(shù)據(jù)緩沖寄存器和控制器，使兩者間能夠有效地發(fā)送和接受各種數(shù)據(jù)信息。 （ 3）控制命令和狀態(tài)信息傳遞 CPU 需要啟動某一外設(shè)時，首先要通過接口中的命令寄存器向外設(shè)發(fā)出啟動命令，外設(shè)準(zhǔn)備就緒時，則有“準(zhǔn)備好”的狀態(tài)信息送回接口中的狀態(tài)寄存器供 CPU 讀取。此后，主機(jī)與外設(shè)間才能開始數(shù)據(jù)信息的交換。 （ 4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸 每臺設(shè)備的數(shù)據(jù)格式往往有所不同，接口電路應(yīng)按照對方要求進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，才能成為對方能夠讀懂的有效數(shù)據(jù)信息。如串行 /并行轉(zhuǎn)換、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換、以及二進(jìn)制碼與 ASCII 碼之間的轉(zhuǎn)換等。 除了上述功能外，通常接口還具有檢錯糾錯、中斷、時序控制等功能。 3“接口”與“端口”有什么不同？ “接口”與“端口”是兩個不同的概念。端口是指接口電路中可以被 CPU 直接訪問的寄存器，若干個端口加上相應(yīng)的控制邏輯電路才組成接口。接口中 存放數(shù)據(jù)信息的寄存器稱為數(shù)據(jù)端口，存放控制命令的寄存器稱為控制端口，存放狀態(tài)信息的寄存器稱為狀態(tài)端口。 CPU 通過輸入指令可以從有關(guān)端口中讀取信 息，通過輸出指令可以把信息寫入有關(guān)端口。 4什么是程序直接控制方式？指出它的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：程序直接控制方式，是指在用戶程序中直接使用 I/O 指令完成輸入 /輸出操作，它是由 CPU 通過查詢設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，來控制數(shù)據(jù)傳送過程。它 的缺點(diǎn)是嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行性能。與 I/O設(shè)備的速度比較， CPU 要快得多，但發(fā)揮不出來，它的絕大多數(shù)時間花到查詢等待上。 CPU 算題要與設(shè)備輸入輸出串 行工作，多個設(shè)備也要串行輸入輸出，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。 5開中斷，關(guān)中斷的含義是什么？他們的作用是什么？ 答：從 CPU 要不要接收中斷請求，從能不能限制某些中斷發(fā)生的角度，又可以把中斷分成可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷，那些可 以被 CPU 通過指令限制 其發(fā)出中斷請求（稱為屏蔽中斷）的中斷屬于可屏蔽中斷，例如對某些外圍設(shè)備就可以在一段時間里執(zhí)行屏蔽中斷，對另外一些中斷是不允許執(zhí)行屏蔽中斷的，例如 電源掉電中斷，稱這類中斷為不可屏蔽中斷。如果由于某種事件的存在，在很短的一小段時間內(nèi)，不允許 CPU接收任何一個中斷請求（禁止中斷），靠屏蔽全部中 斷是不可取的， 6中斷屏蔽的含義是什么？他的作用是什么？ 答：通常是在 CPU 內(nèi)部設(shè)置一個“中斷允許”觸發(fā)器，只有該觸發(fā)器被置為“”狀態(tài)，才允許 CPU 響應(yīng)中斷請求，該觸發(fā)器被置為“ 0”狀 態(tài)，則 禁止 CPU 響應(yīng)中斷請求。為此，在指令系統(tǒng)中，為操作“中斷允許”觸發(fā)器，應(yīng)設(shè)置“開中斷”指令（置“”中斷允許觸發(fā)器）和“關(guān)中斷”指令（清“”中 斷允許觸發(fā)器）。 7 DMA 傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 答：直接存儲器存取方式，主要用于快速設(shè)備和主存儲器成批交換數(shù)據(jù)的場合。在這種應(yīng)用中，處理問題的出發(fā)點(diǎn)集中到兩點(diǎn)：一是不能丟失快速設(shè)備提供出來的數(shù)據(jù)，二是進(jìn)一步減少快速設(shè)備入出操作過程中對 CPU的打擾。 8計算機(jī)總線的功能是什么？通常用什么類型的器件構(gòu)建總線？為什么？ 答：計算機(jī)總線是在計算機(jī)的各部件之間傳輸信息的公共通路，包括傳輸數(shù)據(jù)（信息）信號的邏輯電路、管理信息傳輸協(xié)議的邏輯線路和物理連線。每次傳輸時，總線可以從多個信息來源中選擇其一并傳輸?shù)揭粋€（或多個）信息接受部件。 由于總線上往往要連接許多部件或設(shè)備，傳輸?shù)木嚯x較長，負(fù)載比較重，故要求總線線路有更強(qiáng)的驅(qū)動能力?？偩€的硬件組成，通常選用集電極開路輸出的電路，或輸出端有高阻態(tài)輸出支持的電路。 9總線仲裁的作用是什么？ 答：總線仲裁，解決的是多個設(shè)備競爭使用總線的管理問題，由總線仲裁邏輯線路完成。數(shù)據(jù)傳輸總要在計算機(jī)的兩個部件之間進(jìn)行，必須有一方首先啟 動這次傳輸過程，即申請總線使用權(quán)并發(fā)出命令控制總線運(yùn)行，這一方被稱為總線主設(shè)備（ bus master），例如， CPU、動態(tài)存儲器的刷新邏輯、 DMA 接口和其他一些智能接口卡等都可以是總線主設(shè)備；而另一方則只能響應(yīng)由主設(shè)備發(fā)出的命令并執(zhí) 行讀寫操作，它被稱為總線從設(shè)備（ bus slave），典型的是內(nèi)存儲器、普通的一些 IO 設(shè)備（計算機(jī)終端、打印機(jī)等）。 10解釋術(shù)語： 同步傳輸控制。 答：同步通信，是指在總線上傳送數(shù)據(jù)時，通信雙方使用同一個時鐘信號進(jìn)行同步，這個時鐘信號通?？梢杂?CPU 的總線控制邏輯部件提供，稱為總線 時鐘?？梢杂靡换驇讉€總線時鐘構(gòu)成一個總線周期，每個周期完成一次數(shù)據(jù)傳輸，總線周期的長短，需要與被讀寫部件的存取時間配合好。通信雙方送出與接收地址 信號、控制命令信號和數(shù)據(jù)信號，都是使用這一時鐘信號完成定時的，可以有比較高的數(shù)據(jù)傳輸率。 11解釋術(shù)語：異步傳輸控制。 答：異步通信，是指在總線上傳送數(shù)據(jù)時，允許通信雙方各自使用自己的時鐘信號，采用“ 應(yīng)答方式”（握手方式）解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的時間配合關(guān)系，而不是共同使用同一個時鐘信號進(jìn)行同步。 2從硬件技術(shù)方面實現(xiàn)并行的關(guān)鍵是什么？ 選用合理的方案，增加完成控制和執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲、傳送、處理功能的部件的數(shù)量，盡力提高這些部件并行運(yùn)行的能力，盡量減少各種“瓶頸”問題。 3從軟件技術(shù)方面實現(xiàn)并行的關(guān)鍵是什么？ 找出解決應(yīng)用問題中各種潛在的并行性，把整個任務(wù)劃分成更多的子任務(wù)，將各個子任務(wù)分配給不同的硬件部件去完成，使系統(tǒng)中的每一個硬件都盡可能地滿負(fù)荷運(yùn)行，減少其空閑時間和等待狀態(tài)。 請您刪除一下內(nèi)容， O( _ )O 謝謝！ 2015 年中央電大期末復(fù)習(xí)考試小抄大全，電大期末考試必備小抄，電大考試必過小抄 After earning his spurs in the kitchens of The Westin, The Sheraton, Sens on the Bund, and a sprinkling of other top-notch venues, Simpson Lu fi nally got the chance to become his own boss in November 2010. Sort of. The Shanghai-born chef might not actually own California Pizza Kitchen (CPK) but he is in sole charge of both kitchen and frontof- house at this Sinan Mansionsstalwart. Its certainly a responsibility to be the head chef, and then to have to manage the rest of the restaurant as well, the 31-year-old tells Enjoy Shanghai. In hotels, for example, these jobs are strictly demarcated, so its a great opportunity to learn how a business operates across the board. It was a task that management back in sunny California evidently felt he was ready for, and a vote of confi dence from a company that, to date, has opened 250 outlets in 11 countries. And for added pressure, the Shanghai branch was also CPKs China debut. For sure it was a big step, and unlike all their other Asia operations that are franchises, they decided to manage it directly to begin with, says Simpson. Two years ago a private franchisee took over the lease, but the links to CPK headquarters are still strong, with a mainland-based brand ambassador on hand to ensure the business adheres to its ethos of creating innovative, hearth-baked pizzas, a slice of PR blurb that Simpson insists lives up to the hype. They are very innovative, he says. The problem with most fast food places is that they use the same sauce on every pizza and just change the toppings. Every one of our 16 pizza sauces is a unique recipe that has been formulated to complement the toppings perfectly. The largely local customer base evidently agrees and on Saturday and Sunday, at least, the place is teeming. The kids-eat-for-free policy at weekends is undoubtedly a big draw, as well as is the spacious second-fl oor layout overlooked by a canopy of green from Fuxing Park over the road. The company is also focusing on increasing brand recognition and in recent years has taken part in outside events such as the regular California Week. Still, the sta are honest enough to admit that business could be better； as good, in fact, as in CPKs second outlet in the popular Kerry Parkside shopping mall in Pudong. Sinan Mansions has really struggled to get the number of visitors that were envisaged when it first opened, and it hasnt been easy for any of the tenants here, adds Simpson. Were planning a third outlet in the city in 2015, and we will probably choose a shopping mall again because of the better foot traffic. The tearooms once frequented by Coco Chanel and Marcel Proust are upping sticks and coming to Shanghai, Xu Junqian visits the Parisian outpost with sweet treats. One thing the century-old Parisian tearoom Angelina has shown is that legendary fashion designer Coco Chanel not only had style and glamor but also boasted great taste in food, pastries in particular. One of the most popular tearooms in Paris, Angelina is famous for having once been frequented by celebrities such as Chanel and writer Marcel Proust. Now Angelina has packed up its French ambience, efficient service, and beautiful, comforting desserts and flown them to Shanghai. At the flagship dine-in and take-out space in Shanghai, everything mimics the original tearoom designed from the beginning of the 20th century, in Paris, the height of Belle Epoque. The paintings on the wall, for example, are exactly the same as the one that depicts the landscape of southern France, the hometown of the owner； and the small tables are intentional imitations of the ones that Coco Chanel once sat at every afternoon for hot chocolate. The famous hot chocolate, known as LAfricain, is a luxurious mixture of four types of cocoa beans imported from Africa, blended in Paris and then shipped to Shanghai. Its sinfully sweet, rich and thick as if putting a bar of melting chocolate directly on the tongue and the fresh whipped cream on the side makes a light, but equally gratifying contrast. It is also sold in glass bottles as takeaway. The signature Mont-Blanc chestnut cake consists of three parts: the pureed chestnut on top, the vanilla cream like stuffing, and the meringue as base. Get all three layers in one scoop, not only for the different textures but also various flavors of sweetness. The dessert has maintained its popularity for a century, even in a country like France, perhaps the worlds most competitive place for desserts. A much overlooked pairing, is the Paris-New York choux pastry and N226 chocolate flavored tea. The choux pastry is a mouthful of airy pecan-flavored whipped cream, while the tea, a blend of black teas from China and Ceylon, cocoa and rose petals, offers a more subtle fragrance of flowers and chocolate. Ordering these two items, featuring a muted sweetness, makes it easier for you to fit into your little black dress. Breakfast, brunch, lunch and light supper are also served at the tearoom, a hub of many cultures and takes in a mix of different styles of French cuisines, according to the management team. The semi-cooked foie gras terrine, is seductive and deceptive. Its generously served at the size and shape of a toast, while the actual brioche toast is baked into a curved slice dipped with fig chutney. The flavor, however, is honest: strong, smooth and sublime. And you dont actually need the toast for crunchiness. This is the season for high teas, with dainty cups of fine china and little pastries that appeal to both visual and physical appetites. But there is one high tea with a difference, and Pauline D. Loh finds out just exactly why it is special. Earl Grey tea and macarons are all very well for the crucial recuperative break in-between intensive bouts of holiday season shopping. And for those who prefer savory to sweet, there is still the selection of classic Chinese snacks called dim sum to satisfy and satiate. High tea is a meal to eat with eye and mouth, an in-between indulgence that should be light enough not to spoil dinner, but sufficiently robust to take the edge off the hunger that strikes hours after lunch. The afternoon tea special at Shang-Xi at the Four Seasons Hotel Pudong has just the right elements. It is a pampering meal, with touches of luxury that make the high tea session a treat in itself. Whole baby abalones are braised and then topped on a shortcrust pastry shell, a sort of Chinese version of the Western vol-au-vent, but classier. Even classier is the dim sum staple shrimp dumpling or hargow, upgraded with the addition of slivers of midnig