計(jì)算機(jī)組成原理(名詞解釋與簡(jiǎn)答題)

1、8.同步通信方式：在采用這1、何謂存儲(chǔ)總線？何謂 I/O總線？各有何特點(diǎn)?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(mǎi)/O ； C、例：打

2、印機(jī)控制，故障處理。3. 在DMA方式預(yù)處理（初始化）階段， CPU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

3、么內(nèi)容）及對(duì)速度、容量的要求。答：A、主存：存放需要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)。或：各數(shù)位

4、允許選用的最大數(shù)碼值加1（不乘位權(quán)）?；颍寒a(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

5、。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)。（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

6、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

7、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

8、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。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

9、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. 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

10、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)?yīng)的解釋執(zhí)行；（3）易于維護(hù)，和修改，通用性強(qiáng)，但速度慢；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

11、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)姆Q(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

12、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：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

13、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，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

14、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)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；

15、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 .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。23 .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)

16、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

17、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/0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哪些 ？答：邏輯