計(jì)算機(jī)組成原理(名詞解釋與簡(jiǎn)答題)期末復(fù)習(xí)

1、計(jì)算機(jī)組成原理（名詞解釋與簡(jiǎn)答題）1. 硬連線控制器如何產(chǎn)生微命令？產(chǎn)生微命令的 主要條件是哪些？答:1.硬連線控制器依靠組合邏輯電路產(chǎn)生微命令 組合邏輯電路的輸入是產(chǎn)生微命令的條件，主要 有：A、指令代碼B、時(shí)序信號(hào)C、程序狀態(tài)信 息與標(biāo)志位D、外部請(qǐng)求信號(hào)。2何謂中斷方式？它主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？請(qǐng)舉 二例。答：A、中斷方式指：CPU在接到隨機(jī)產(chǎn)生的中 斷請(qǐng)求信號(hào)后，暫停原程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中 斷處理程序，以處理該隨機(jī)事件，處理完畢后返 回并繼續(xù)執(zhí)行原程序；B、主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速 I/O ； C、例：打印機(jī)控 制，故障處理。3. 在DMA方式預(yù)處理（初始化）階段， CP

2、U通過(guò)程序送出哪些信息？答：向DMA控制器及I/O接口（分離模式或集成模式均可）分別送出 如下信息：A、測(cè)試設(shè)備狀態(tài)，預(yù)置 DMA控制 器工作方式；B、主存緩沖區(qū)首址，交換量，傳 送方向；C、設(shè)備尋址信息，啟動(dòng)讀/寫(xiě)。4. 總線的分類(lèi)方法主要有哪幾種？請(qǐng)分別按這幾種法說(shuō)明總線的分類(lèi)。答:A、按傳送格式分為：串行總線、并行總線；B、按時(shí)序控制方式分為：同步總線（含同步擴(kuò)展總線），異步總線；C、按功能分為：系統(tǒng)總線，CPU內(nèi)部總線、各種局部總線。5. （不算CPU中的寄存器級(jí)）存儲(chǔ)系統(tǒng)一般由 哪三級(jí)組成？請(qǐng)分別簡(jiǎn)述各層存儲(chǔ)器的作用（存 放什么內(nèi)容）及對(duì)速度、容量的要求。 答：A、 主存：存放需要

3、CPU運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，速度 較快，容量較大；B、Cache :存放當(dāng)前訪問(wèn)頻繁的內(nèi)容，即主存某 些頁(yè)的內(nèi)容復(fù)制。速度最快，容量較小；C、外存：存放需聯(lián)機(jī)保存但暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。容量很大而速度較慢。6. 中斷接口一般包含哪些基本組成？簡(jiǎn)要說(shuō)明它 們的作用。答：A、地址譯碼。選取接口中有關(guān)寄存器，也 就是選擇了 I/O設(shè)備；B、命令字/狀態(tài)字寄存 器。供CPU輸出控制命令，調(diào)回接口與設(shè)備的 狀態(tài)信息；C、數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實(shí)現(xiàn) 速度匹配；D、控制邏輯。如中斷控制邏輯、與 設(shè)備特性相關(guān)的控制邏輯等。1. 基數(shù)：各數(shù)位允許選用的數(shù)碼個(gè)數(shù)?；颍焊鲾?shù)位允許選用的最大數(shù)碼值加1 （不乘位權(quán)）。或

4、：產(chǎn)生進(jìn)位的該位數(shù)碼值（不乘位權(quán)）。2. DRAM :動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，即需要采取動(dòng) 態(tài)刷新的RAM。3. 堆棧：按先進(jìn)后出（也就是后進(jìn)先出）順序存 取的存儲(chǔ)的存儲(chǔ)組織（區(qū)）。4. 立即尋址方式：操作數(shù)直接在指令中給出（或：緊跟指令給出），在讀出指令時(shí)可立即獲 得操作數(shù)。5. 總線：一組可由多個(gè)部件分時(shí)共享的信息傳輸 線。6. 邏輯地址：程序員編程時(shí)使用的，與內(nèi)存物理 地址無(wú)固定對(duì)應(yīng)關(guān)系的地址。7. 微程序控制器：將執(zhí)行指令所需要的微命令以 代碼形式編成微指令序列（微程序），存入一個(gè) 控制存儲(chǔ)器，需要時(shí)從該存儲(chǔ)器中讀取。按這種 方式工作的控制器稱(chēng)為微程序控制器。8. 同步通信方式：在采用這

5、1、何謂存儲(chǔ)總線？ 何謂I/O 總線？各有何特點(diǎn)？ 答：（1）存儲(chǔ)總 線是連接CPU和主存儲(chǔ)器之間的專(zhuān)用總線，速 度高.（2）I/O總線是連接主機(jī)（CPU、M）與 I/O設(shè)備之間的總線，可擴(kuò)展性好。2、在浮點(diǎn)數(shù)中，階碼的正負(fù)和尾數(shù)的正負(fù)各代 表什么含意？對(duì)實(shí)際數(shù)值的正負(fù)與大小有何影 響？答：（1 ）階碼為正，表示將尾數(shù)擴(kuò)大（2） 階碼為負(fù)，表示將尾數(shù)縮小（3）尾數(shù)的正負(fù)代 表浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)4、在CPU中，哪些寄存器屬于控制用的指令部 件？它們各起什么作用？答：（1）程序計(jì)數(shù)器PC,提供取指地址，從而 控制程序執(zhí)行順序。（2）指令寄存器IR，存放 現(xiàn)行指令，作為產(chǎn)生各種微操作命令的基本邏輯 依據(jù)。

6、（3）程序狀態(tài)寄存器 PS，記錄程序運(yùn)行 結(jié)果的某些特征標(biāo)志，或用來(lái)設(shè)置程序運(yùn)行方式 與優(yōu)先級(jí)。參與形成某些微操作命令。5 、重疊方式是指： 當(dāng)一條指令的操作尚未完成 之前，就開(kāi)始預(yù)取與執(zhí)行下一條指令。6 、靜態(tài)存儲(chǔ)器依靠什么存儲(chǔ)信息？動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 又依靠什么原理存儲(chǔ)信息？試比較它們的優(yōu)缺 點(diǎn)。答：（ 1）靜態(tài)存儲(chǔ)器以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為存 儲(chǔ)信息的物理單元，依靠?jī)?nèi)部交叉反饋保存信 息。速度較快，不需動(dòng)態(tài)刷新，但集成度稍低， 功耗大。（ 2 ）動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器依靠電容上暫存電荷 來(lái)存儲(chǔ)信息，電容上有電荷為1，無(wú)電荷為 0.集成度高，功耗小，速度悄慢，需定時(shí)刷新。7 、以 DMA 方式實(shí)現(xiàn)傳送，大致可分為哪幾

7、個(gè) 階段？ 答：（ 1）DMA 傳送前的預(yù)置階段（ DMA 初始化）（ 2 ）數(shù)據(jù)傳送階段（ DMA 傳送）（ 1 分）（ 3）傳送后的結(jié)束處理8 、在字符顯示器中，何時(shí)訪問(wèn)一次字符發(fā)生 器？其地址碼如何形成？ 答：（ 1）每當(dāng)點(diǎn) （列）計(jì)數(shù)器一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)后，就訪問(wèn)一次緩沖 存儲(chǔ)器，然后緊跟著訪問(wèn)一次字符發(fā)生器。 （2）由緩沖存儲(chǔ)器讀出的字符代碼作為高位地 址。（ 3）線（行）計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值作為低位地 址。1 、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期； 答：機(jī)器周期：基 準(zhǔn)，存取周期。時(shí)鐘周期：節(jié)拍，時(shí)鐘頻率的倒 數(shù)，機(jī)器基本操作的最小單位。2 、周期挪用和向量地址； 答：周期挪用： DMA 方式中由DMA接口向

8、CPU申請(qǐng)占用總線，占用 一個(gè)存取周期。向量地址：中斷方式中由硬件產(chǎn)生向量地址，即 中斷入口地址。3 中斷隱指令及其功能； 答：中斷隱指令是在機(jī)器指令系統(tǒng)中沒(méi)有的指令，它是CPU在中斷周期內(nèi)由硬件自動(dòng)完成的一條指令，其功能包括 保護(hù)程序斷點(diǎn)、尋找中斷服務(wù)程序的入口地址、 關(guān)中斷等功能。4 雙重分組跳躍進(jìn)位；答：n位全加器分成若干大組，大組內(nèi)又分成若干小組，大組中小組的 最高進(jìn)位同時(shí)產(chǎn)生，大組與大組間的進(jìn)位串行傳 送。5 水平型微指令； 答：水平型微指令的特點(diǎn)是 一次能定義并執(zhí)行多個(gè)并行操作的微命令。從編 碼方式看，直接編碼、字段直接編碼、字段間接 編碼以及直接和字段混合編碼都屬水平型微指 令。

9、其中直接編碼速度最快，字段編碼要經(jīng)過(guò)譯 碼，故速度受影響。6 超標(biāo)量和超流水線； 答：超標(biāo)量（ Super scalar ）技術(shù)是指在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可同時(shí)并發(fā) 多條獨(dú)立指令，即以并行操作方式將兩條或兩條 以上指令編譯并執(zhí)行。超流水線（ Super pipe lining ）技術(shù)是將一些流 水線寄存器插入到流水線段中，好比將流水線再 分道。21. 微程序： 用來(lái)實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令的多條微指 令構(gòu)成的序列稱(chēng)為一條微程序；22. 主設(shè)備： 在總線的數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€(gè)設(shè)備中， 獲得總線控制權(quán)的設(shè)備稱(chēng)為主設(shè)備；23. 中斷嵌套： 多級(jí)中斷系統(tǒng)中， cpu 在處理一 個(gè)中斷的過(guò)程中又去響應(yīng)另一個(gè)中斷請(qǐng)求；24.

10、 高速緩存 Cache 用來(lái)存放什么內(nèi)容 ?設(shè)置它 的主要目的是什么 ?答：（ 1）用來(lái)存放當(dāng)前活躍 的數(shù)據(jù)與程序，作為主存活躍區(qū)的副本；（ 2） 設(shè)置它，是為了解決 cpu 與主存的速度匹配；25. 什么是堆棧 ?說(shuō)明堆棧指針 SP 的作用。 答：是一種按先進(jìn)后出的順序進(jìn)行存取的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)或存儲(chǔ)區(qū)域。 Sp 是用來(lái)存放最后進(jìn)堆棧的位 置的寄存器；26. 簡(jiǎn)述微程序控制方式的基本思想。它有什么 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) ?答： （ 1）微操作命令以為微編碼形 式變成指令，并固化在 rom 中（ 2）講一條指令 的操作分為若干個(gè)微指令序列，用微指令程序?qū)?應(yīng)的解釋執(zhí)行；（ 3）易于維護(hù)，和修改，通用 性強(qiáng)，但

11、速度慢；27. 什么是中斷 ?請(qǐng)說(shuō)明它的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。 答：在計(jì)算機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中， cpu 接到跟緊急的 服務(wù)請(qǐng)求而暫停執(zhí)行的現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)而去執(zhí)行終端 服務(wù)程序，已處理隨機(jī)事件，執(zhí)行完畢后又恢復(fù) 源程序的執(zhí)行；主要特點(diǎn)：隨機(jī)性，通過(guò)執(zhí)行程 序處理隨機(jī)事件；使用于中低速的 IO 管理，已 處理隨機(jī)事件；28. 什么是串行總線 ?什么是并行總線 ?試比較它 們的應(yīng)用場(chǎng)合。 答：采用一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸?shù)?稱(chēng)為串行總線；并行總線采用多條線路進(jìn)行傳輸 數(shù)據(jù)；串行總線使用于較長(zhǎng)的距離傳輸；并行總 線適用于距離較短的高速傳輸；16 CPU ： 中央處理器，是計(jì)算的核心部件。 具有數(shù)據(jù)處理，加工，中斷和異常處

12、理的功能；17 Cache 命中： cpu 訪問(wèn)主存的數(shù)據(jù)或代碼 存在于 cache 中的情形時(shí)，稱(chēng)為 Cache 命中；18 總線周期： 總線周期通常指的是 BIU 完成 一次訪問(wèn) MEM 或 I/O 端口操作所需要的時(shí) 間。一個(gè)總線周期由幾個(gè)時(shí)鐘周期組成。19 靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器分別利用什么來(lái) 存儲(chǔ) 0 和 1 信息？20 多體交叉存儲(chǔ)器有什么特點(diǎn)？ 由多個(gè)相互 獨(dú)立的存儲(chǔ)體構(gòu)成。每個(gè)存儲(chǔ)體可以分別進(jìn)行數(shù) 據(jù)的讀寫(xiě)，個(gè)存儲(chǔ)體得讀寫(xiě)過(guò)程可以重疊進(jìn)行。 Cpu 在訪問(wèn)存儲(chǔ)體時(shí)，數(shù)據(jù)時(shí)間還沒(méi)有完成就可 以啟動(dòng)另一個(gè)存儲(chǔ)體的訪問(wèn)。21 .什么是程序計(jì)數(shù)器 PC ?為什么要設(shè)置 PC 寄存器？答

13、：pc通常是一個(gè)存放指令地址的寄存 器，它通常具有計(jì)數(shù)功能；在計(jì)算機(jī)中，程序中 大多數(shù)指令是按執(zhí)行的順序存放在存儲(chǔ)器中的， 下一條指令的地址，就是上一條指令的地址加該 指令的長(zhǎng)度。所以設(shè)置 pc可以簡(jiǎn)化指令地址的 形成；23 什么是 DMA 方式？ DMA 的主要優(yōu)點(diǎn)及適 用場(chǎng)合？答： DMA 直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器，一種高速輸入輸出 的方法，能直接訪問(wèn)內(nèi)存，可以減少 cpu 的 I/O 的負(fù)擔(dān)；適合大批量得數(shù)據(jù)傳輸；18. 指令周期：指令周期是執(zhí)行一條指令所需要 的時(shí)間，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成，是從取指 令、分析指令到執(zhí)行完所需的全部時(shí)間19. 計(jì)算機(jī)硬件由哪些部分組成？ 答：中央處理 器，存儲(chǔ)器

14、，輸入輸出設(shè)備組成；20. 寬體存儲(chǔ)器有什么特點(diǎn)？ 答： .寬體存儲(chǔ)器將 存儲(chǔ)的位數(shù)擴(kuò)到多個(gè)字的寬度，訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)可 以同時(shí)對(duì)多個(gè)字進(jìn)行訪問(wèn)，從而提高數(shù)據(jù)的吞吐 率。21. 計(jì)算機(jī)指令中一般包含哪些字段？ 各有什么 作用？答：包含地址碼和操作嗎；操作碼表示操 作的類(lèi)型；地址碼一半表示操作數(shù)和操作結(jié)果的 存儲(chǔ)位置；，22. 計(jì)算機(jī) CPU 中有哪些類(lèi)型的寄存器？ 這些寄 存器有什么功能？ 在計(jì)算機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中， cpu 接到跟緊急的服務(wù) 請(qǐng)求而暫停執(zhí)行的現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)而去執(zhí)行終端服務(wù) 程序，已處理隨機(jī)事件，執(zhí)行完畢后又恢復(fù)源程 序的執(zhí)行；17 指令系統(tǒng)； 答：各種指令的集合稱(chēng)為指令 系統(tǒng)，他決定了計(jì)

15、算機(jī)硬件的基本功能；18 顯示器分辨率： 是衡量顯示器的一種標(biāo) 準(zhǔn)，以圖像的點(diǎn)數(shù)（像素）為單位，顯示器分辨 率越高其顯示器就越好；19 RAM 與 ROM 有何異同？ 答： rom 是只讀 存儲(chǔ)器，對(duì)它只能讀，不能寫(xiě)，斷電后其數(shù)據(jù)能 保存。 Ram 隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，速度快，斷電后數(shù) 據(jù)消失；20 什么是指令格式？ 計(jì)算機(jī)指令為什么要有 一定的格式？答：對(duì)計(jì)算機(jī)指令的編碼的格式稱(chēng) 為指令格式；以便計(jì)算機(jī)能區(qū)分指令和數(shù)據(jù)；21 CPU 主要有哪些基本功能？ CPU 主要由哪 些基本部件構(gòu)成？ 答：（ 1 ）主要由控制器，運(yùn) 算器兩部分組成（ 2）指令控制、操作控制、數(shù) 據(jù)運(yùn)算、異常處理和中斷；22

16、 總線上有哪些信息傳輸方式？各有哪些特 點(diǎn)？ 答：串行，并行，復(fù)合，消息；復(fù)合：在同 一條總線，傳送不同的信號(hào)；可以提高總線的利 用率，但會(huì)影響性能；消息：把各種信息組合成 一個(gè)有一定格式的數(shù)據(jù)包在總線中進(jìn)行傳輸，可 以一次發(fā)送跟多的信息，進(jìn)一步減少線路的數(shù) 量，提高總線的利用率。中斷的過(guò)程與子程序調(diào)用的區(qū)別是什么？ 答（ 1 ）、中斷的過(guò)程與中斷時(shí) cpu 正在運(yùn)行的 程序是相互獨(dú)立的，它們之間沒(méi)有確定的關(guān)系。 子程序調(diào)用是轉(zhuǎn)入的子程序與正在執(zhí)行的程序是 同一個(gè)程序。（ 2）中斷一般是由硬件信號(hào)產(chǎn)生 的，軟中斷除外，子程序調(diào)用是轉(zhuǎn)移指令引起 的。（ 3）中斷服務(wù)程序的地址是由硬件決定 的，子

17、程序調(diào)用是轉(zhuǎn)移指令在地址碼中指定子程 序的地址；（ 4）中斷過(guò)程要存儲(chǔ)所有的狀態(tài)信 息，子程序調(diào)用時(shí)可以只保存 pc 的值；（ 5）中 斷程序的調(diào)用的過(guò)程包括確定產(chǎn)生中斷的原因、對(duì)多個(gè)同時(shí)進(jìn)行的中斷裁決等，而在一般的子程 序調(diào)用時(shí)沒(méi)有這種操作；17 微地址寄存器： 微地址寄存器暫存由控制存 儲(chǔ)器讀出的當(dāng)前微指令的下址字段信息。它可由帶RD、SD強(qiáng)置端的D觸發(fā)器組成。其中時(shí)鐘 端和D端配合用做 ROM的讀出打入，用 SD進(jìn) 行下址修改。18 尋址方式：就是尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的方式。8086提供了與操作數(shù)有關(guān)和與I/O端口地址有關(guān)的兩類(lèi)尋址方式。與操作數(shù)有關(guān)的尋址方式有七種，分別是立即尋址，寄

18、存器尋址，直接尋址，寄存器間接尋址，寄存器相對(duì)尋址，基址加變址尋址，相對(duì)基址加變址尋址；與 I/O端口 有關(guān)的尋址方式有直接端口尋址和間接端口尋址 方式。19 .簡(jiǎn)述CPU通過(guò)高速緩存 Cache對(duì)主存的 數(shù)據(jù)存取過(guò)程。20 .指令A(yù)DD R2 ,（ 2000 ）中包含了哪幾種尋址方式？答：寄存尋址，間接尋址22 .簡(jiǎn)述多重中斷系統(tǒng)中 CPU響應(yīng)中斷的步 驟。（1）、關(guān)中斷。暫時(shí)禁止所有中斷；（2）、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)信息，包括保存 pc的值；（3）、判別中斷 條件根據(jù)中斷優(yōu)先條件，從而確定中斷服務(wù)程序 的地址；（4）、開(kāi)中斷，設(shè)置cpu優(yōu)先級(jí)為當(dāng)前 中斷優(yōu)先級(jí)，允許響應(yīng)外部中斷。（5）、執(zhí)行中斷服務(wù)程序。完成中斷請(qǐng)求的操縱；（6）關(guān)閉中斷，暫時(shí)禁止所有中斷；（7）恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，包 括pc的值（8）、開(kāi)中斷，繼續(xù)執(zhí)行源程序；23、基本的 DMA控制器的主要部件有