自考计算机组成原理简答题汇总

计算机组成原理试题及答案一、选择题。

1. 下列哪个是计算机组成原理的基本概念？A. 数据结构。

B. 操作系统。

C. 计算机体系结构。

D. 算法。

答案，C。

2. 计算机组成原理的核心是什么？A. 中央处理器。

B. 内存。

C. 输入输出设备。

D. 总线。

答案，A。

3. 下列哪个不是计算机组成原理中的主要部件？A. 控制单元。

B. 运算器。

C. 存储器。

D. 输入设备。

答案，D。

4. 计算机组成原理中，数据和指令在内存中是以什么形式存储的？B. 十进制。

C. 八进制。

D. 十六进制。

答案，A。

5. 计算机组成原理中，控制单元的主要功能是什么？A. 控制数据传输。

B. 进行运算。

C. 存储数据。

D. 输入输出。

答案，A。

1. 计算机组成原理中，CPU的作用是进行数据处理和______。

答案，控制。

2. 内存是计算机中的______存储器。

答案，临时。

3. 计算机组成原理中，总线是连接各个部件的______。

答案，通信线路。

4. 控制单元的主要功能是______。

答案，控制数据传输和处理。

5. 计算机组成原理中，运算器负责进行______运算。

答案，算术和逻辑。

1. 简述计算机组成原理中的冯·诺依曼结构。

答，冯·诺依曼结构是一种计算机体系结构，主要包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备等五大部分。

其中存储器用于存储数据和指令，运算器用于进行算术和逻辑运算，控制器用于控制数据传输和处理，输入设备用于接收数据输入，输出设备用于显示处理结果。

2. 什么是指令周期？它与时钟周期有什么关系？答，指令周期是指计算机执行一条指令所需的时间，它包括取指令周期、执行周期和访存周期。

时钟周期是CPU中时钟脉冲的时间间隔，它决定了CPU的工作速度。

指令周期与时钟周期的关系在于，时钟周期是指令周期的基本单位，指令周期是由若干个时钟周期组成的。

四、综合题。

1. 简述计算机组成原理中的存储器层次结构。

答，计算机存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和外存等多个层次。

1 说明计算机系统的层次结构。

计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。

3 请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。

4 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

5 指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。

时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。

从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）。

从内存读出的数据流流向运算器（通用寄存器）。

6 什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？指令周期是完成一条指令所需的时间。

包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。

机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。

时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。

一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。

7 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。

(1)外设发出DMA请求；（2）CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制；（3）由DMA控制器执行数据传送操作；（4）向CPU报告DMA操作结束。

主要优点是数据数据速度快8 在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。

计算机组成原理(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域：科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。

2、计算机的基本功能：存储和处理外部信息，并将处理结果向外界输出。

3、数字计算机的硬件由：运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。

4、软件可以分成系统软件和应用软件。

其中系统软件包括：操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。

5、计算机系统按层次进行划分，可以分成，硬件系统、系统软件和应用软件三部分。

6、计算机程序设计语言可以分成：高级语言、汇编语言和机器语言。

第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数？它有哪些类型？答：定点数是指小数点位置固定的数据。

定点数的类型有定点整数和定点小数。

2、什么是规格化的浮点数？为什么要对浮点数进行规格化？答：规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示，而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。

在科学计数法中，一个浮点数在计算机中的编码不唯一，这样就给编码带来了很大的麻烦，所有在计算机中要对浮点数进行规格化。

3、什么是逻辑运算？它有哪些类型？答：逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。

基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。

4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的？答：在计算机中可以通过将控制信号M设置为1，利用加法器电路来进行减法运算。

第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型？答：计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。

2、宽字存储器有什么特点？答：宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度，访问存储器时可以同时对对个字进行访问，从而提高数据访问的吞吐量。

3、多体交叉存储器有什么特点？答：多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。

每个存储器是一个独立操作的单位，有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器，可以分别进行数据读写操作，各个存储体的读写过程重叠进行。

4、什么是相联存储器？它有什么特点？答：相联存储器是一种按内容访问的存储器。

1.说明计算机系统的层次结构。

解答：一，微程序设计级二，一般机器级三，操作系统级四，汇编语言级五，高级语言级2.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。

解答：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。

3.请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？解答：SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。

4.16位无符号整数和16位定点原码整数的表示范围分别是多少？解答：对于无符号整数而言，其表示范围是0~65535，即全0到全1 对于n位定点原码整数（有一位是符号位）而言，其表示范围是)-(2^(n-1)-1)~+(2^(n-1)-1)所以16位定点原码整数的表示范围为-32768~+327685.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？解答：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。

6.什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？解答：指令周期是完成一条指令所需的时间。

包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。

机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。

时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。

一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。

7.请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

解答：程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

计算机组成原理简答题篇（如有雷同，纯属巧合）1(简要说明微程序控制方式的基本思想,答:微程序控制方式的基本思想是:(1)产生微命令的方法:将所需的微命令以代码形式编成若干条微指令，在制造CPU时将它们存入CPU中的一个控制存储器(ROM型)。

CPU执行指令时，从控制存储器中读出微指令，即可获得所需的微命令。

(2)微程序与工作程序之间的对应关系:一条微指令包含的微命令控制实现一步(一个时钟周期)机器操作;若干条微指令组成一小段微程序，解释实现一条机器指令;控制存储器中的微程序能解释实现全部指令系统。

2、说明计算机中寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址从形式地址到得到操作数的寻址处理过程。

答:(1)寄存器寻址，形式地址为寄存器名(或编号)，寄存器中的内容为操作数;(2)寄存器间接寻址，形式地址为寄存器名(或编号)，寄存器中的内容为操作数的地址，再读一次内存得到操作数; (3)变址寻址，形式地址为变址寄存器名(或编号)和变址偏移值，把变址寄存器中的内容与变址偏移值相加得到操作数的地址，再读一次内存得到操作数;3.机器语言、汇编语言、高级语言有何区别,答:机器语言由代码0、1组成，是机器能直接识别的一种语言。

汇编语言是面向机器的语言，它用一些特殊的符号表示指令。

高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于人们使用习惯的语言，直观，通用，与具体机器无关。

4.计算机为什么要设置时序部件,周期、节拍、脉冲三级时序关系如何表示,答:一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格的定时关系，时序部件用以控制时序以保证指令的正确执行。

将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段称为一个机器周期。

一个机器周期又分为若干个相等的时间段，每个时时间段称为一个时钟周期(节拍)。

在一个时钟周期(节拍)内可设置几个工作脉冲，用于寄存器的清除、接收数据等工作。

5(简要说明组合逻辑控制器产生微命令的方法和形成微命令的条件,答:组合逻辑控制器是通过组合逻辑电路来产生微命令的，每个微命令需要一组逻辑门电路，根据形成微命令的条件即:指令代码(操作码，寻址方式码等)，时序信号(工作周期、时钟周期，工作脉冲)，程序状态(PSW中的标志位)外部请求等。

1、冯诺依曼体系结构要点答：二进制；存储程序顺序执行；硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成2、什么是存储容量？什么是单元地址？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。

单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。

3、什么是外存？简述其功能。

外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。

外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。

4、什么是内存？简述其功能。

解：内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。

用来存放经常使用的程序和数据。

5、指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。

6、简述常见的总线仲裁方式。

解：仲裁方式：（1）集中式仲裁方式：①链式查询方式；②计数器定时查询方式；③独立请求方式；（2）分布式仲裁方式。

7、简述波特率和比特率的区别。

波特是信号传输速度的单位，波特率等于每秒内线路状态的改变次数。

标准波特率有：1200、2400、4800、9600、19200等，1200波特率即指信号能在1秒钟内改变1200次值。

二进制系统中，信息的最小单位是比特，仅当每个信号元素代表一比特信息时，波特率才等于比特率。

8、简述接口的典型功能。

解：接口通常具有：控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断等功能。

9、简述总线特性包括哪4个方面。

物理特性：描述总线的物理连接方式（电缆式、主板式、背板式）；功能特性：描述总线中每一根线的功能；电气特性：定义每一根线上信号的传递方向、传递方式（单端方式或差分方式等），以及有效电平范围；时间特性：定义了总线上各信号的时序关系。

1.试比较单重中断和多重中断服务程序的处理流程，说明他们不同的原因
比较处理流程，可以发现他们“开中断”的设置时间不同。

对于单重中断，开中断指令设置在最后中断返回之前，意味着在整个中断服务处理过程中，不能再响应其他中断源的请求。

对于多重中断，开中断指令提前到保护现场之后，意味着在保护现场后，若有级别更改的中断源发出请求，CPU也可以响应，即再次中断现行的服务程序转至新的服务中断程序，这是单重中断与多重中断的主要区别。

2.什么是多重中断？实现多重中断的必要条件是什么？
多重中断是指：当CPU执行某个中断服务程序的过程中，发生了更高级、更紧迫的事件，CPU暂停现行中断服务程序的执行，转去处理该事件的中断，处理完返回现行中断服务程序继续执行的过程。

实现多重中断的必要条件是：在现行中断服务期间，中断允许触发器为1，即开中断
3.DMA方式有何特点？什么样的I/O设备与主机交换信息时采用DMA方式，
举例说明。

由于主存和DMA接口之间有一条数据通路，因此主存和设备交换信息是，
不通过CPU，也不需要CPU暂停现行程序为设备服务，省去了保护和恢复现场，因此工作速度比程序中断方式的高。

通常DMA与主存交换数据是采用如下三种方法：（1）停止CPU访问主存（2）周期挪用（周期窃取）（3）DMA与CPU交替访问。

一、单选（共20题,每题2分,共40分）1.有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为______。

A.固件；B.硬件；C.软件；D.辅助存储器。

2.主机与设备传送数据时，主机与设备是串行工作的I/O方式是_____。

A.DMA方式；B.中断方式；C.程序查询方式；D.通道。

3.CPU中的译码器主要用于______。

A.地址译码；B.选择多路数据至ALU；C.指令译码；D.数据译码。

4.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自______。

A.栈顶和次栈顶；B.立即数和栈顶；C.累加器。

D.暂存器；5.在下列浮点数的表示中，左移一次就可被规格化浮点数是________A.1.1100×23B.10.101l×2-3C.01.001l×23D.0.0101×2-36.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入_______。

A.地址寄存器；B.数据寄存器C.PC；D.累加器；7.若采用双符号位补码运算，运算结果的符号位为10，则_______。

A.产生了负溢出（下溢）B.运算结果正确，为正数C.运算结果正确，为负数D.产生了正溢出（上溢）8.设寄存器内容为10000000，若它等于-0，则为_____。

A.移码。

B.反码；C.补码；D.原码；9.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。

A.可降低指令译码难度；B.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性；C.实现程序控制；D.寻找操作数。

10.水平型微指令的特点是______。

A.微指令的格式简短；B.微指令的格式较长。

C.一次可以完成多个操作；D.微指令的操作控制字段不进行编码；11.隐指令是指_____。

A.操作数隐含在操作码中的指令；B.指令系统中已有的指令；C.在一个机器周期里完成全部操作的指令；D.指令系统中没有的指令。

12.在寄存器间接寻址方式中，操作数是从______。

问答:1.什么是大小端对齐Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？答：指令周期是CPU完成一条指令的时间；机器周期是所有指令执行过程的一个基准时间，机器周期取决于指令的功能及器件的速度；一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。

3.什么是总线判优？为什么需要总线判优？答：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占有总线。

因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送信息，如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无效，故需用判优来解决。

4.什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理答：所谓程序访问的局部性即程序执行时对存储器的访问是不均匀的，这是由于指令和数据在主存的地址分布不是随机的，而是相对地簇聚。

存储系统的Cache—主存级和主存—辅存级都用到程序访问的局部性原理。

对Cache—主存级而言，把CPU最近期执行的程序放在容量较小、速度较高的Cache中。

对主存—辅存级而言，把程序中访问频度高、比较活跃的部分放在主存中，这样既提高了访存的速度又扩大了存储器的容量。

5.指令和数据都存于存储器中，从时间和地址两个角度，说明计算机如何区分它们？解：计算机区分指令和数据有以下2种方法：通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。

通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。

1.简述数字计算机的分类数字计算机分为专用计算机和通用计算机，通用计算机又可分为超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机、单片机等。

2.简述指令和数据在内存中均以二进制信息方式存储，计算机如何区分它们？从时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。

从空间上讲，从内存读出指令流向指令寄存器，从内存读出数据流向通用寄存器。

3.简述CPU的主要功能1）指令控制：程序的顺序控制2）操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

3）时间控制：对各种操作实施时间上的控制4）数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理4.指令周期、机器周期、时钟周期三者之间的关系如何？指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包括若干个时钟周期。

5.CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。

1）指令寄存器IR；用来保存当前正在执行的一条指令。

2）程序计数器PC：用来确定下一条指令的地址。

3）地址寄存器AR：用来保存当前CPU所访问的内存单元地址。

4）缓冲寄存器DR：a.作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。

b.补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

c.单累加器结构的运算器中，还可兼作操作数寄存器。

5）通用寄存器AC：当运算器的算术逻辑运算单元ALU执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。

6）状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。

除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器和程序运行状态。

6.简述计算机的层次结构计算机系统由硬件系统和软件系统两部分所构成，而如果按照功能再细分，可分为七层，分别是数字逻辑层、微体系结构层、指令系统层、操作系统层、汇编语言层和高级语言层。

一、精简指令和复杂指令集：RISC（精简指令集）特点：1、选取使用频率高的一些简单指令，指令条数少；2、指令长度固定，指令格式少，寻址方式种类少；3、只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。

CISC（复杂指令集）1、指令系统多大二三百条，使计算机的研制周期变长，难以保持正确性，不易调试维护，而且由于采用了大量使用频率低的复杂指令而试硬件资源浪费。

二、映射缓存知识：1、全相联映射：优点冲突概率小，cache的利用率高。

缺点：比较器难实现，需要一个访问速度很快代价高的相联存储器。

2、直接映射方式：优点：比较电路少m倍电路，所以硬件实现简单，cache 地址为主存地址的低几位，不需变换。

缺点：冲突概率高3、组相连映射：主存中的每一块可以被放置到cache 中唯一的一个组中的任意一个位置。

是全相联映射和组相连映射的折中。

三、仲裁优缺点：集中式仲裁：设置集中式的仲裁电路，它连接所有总线主设备并根据某种策略选中其中的1个总线主设备获得总线使用权。

优点：仲裁过程及总线设备接口简单。

缺点：仲裁电路出现故障，将导致整个系统瘫痪；扩展设备需要对仲裁电路进行大的修改，难度较大。

分布式仲裁：所有主设备均设置自己的仲裁电路。

当主设备发出请求时，各仲裁电路根据一定的策略，共同决定总线使用权。

优点：线路可靠性高，设备扩展灵活，设备接插比较随意。

缺点：确定总线主设备是否在正常工作，系统需要进行超时判断。

由于每个主设备需要在其接口设计仲裁电路，导致设计的复杂性加大。

四、流水线问题：1、资源相关：解决冲突的办法，一是第I4条指令停顿一拍后再启动，二是，增设一个存储器，将指令和数据分别放在两个存储器中。

2、数据相关：解决冲突的办法，流水CPU的运算器特意设置若干运算结果缓冲寄存器，暂时保留运算结果，以便后继指令直接使用，这称为“向前”或定向传送技术。

3、控制相关冲突是由指令转移指令引起的，为了减少转移指令对流水线性能的影响，采用延迟转移法和转移预测法。

⏹1-1：机器语言、汇编语言、高级语言有何区别？答：机器语言由代码0、1组成，是机器能直接识别的一种语言。

汇编语言是面向机器的语言，它用一些特殊的符号表示指令。

高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于人们使用习惯的语言，直观，通用，与具体机器无关。

⏹1-2：什么是硬件?什么是软件?两者谁更重要? 为什么？答：硬件是计算机系统的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主机和外部设备等。

软件是指用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机系统工作的程序集合，是无形的。

硬件和软件是不可分割的统一体，前者是后者的物质基础，后者是前者的“灵魂"，它们相辅相成，互相促进。

⏹1-3：什么是计算机系统?说明计算机系统的层次结构。

答：计算机系统包括硬件和软件。

计算机系统通常有六个层次，由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。

第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。

⏹2-3：简述算术移位和逻辑移位的区别，举例说明。

答：有符号数的移位称为算术移位，无符号数的移位称为逻辑移位。

逻辑移位的规则是：逻辑左移时，高位移出，低位添0；逻辑右移时，低位移出，高位添0。

例如，寄存器内容为01010011，逻辑左移为1010011，逻辑右移为00101001（最低位“1”移丢）。

又如寄存器内容为10110010，逻辑右移为01011001。

若将其视为补码，算术右移为11011001。

显然，两种移位的结果是不同的。

⏹2-16：要求设计组内先行进位，组间完全先行进位的32位ALU。

问：需要多少SN74181芯片？需要SN74182芯片多少片？试画出电路连接示意图。

第一章概论1.试说明冯诺依曼计算机的基本特征，请画出其框图并简要说明每个部分的主要功能。

答：1、采用二进制代码形式表示信息。

2、采用存储程序工作方式。

3、计算机硬件系统由五大部件（存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备）组成运算器：完成算术和逻辑运算；存储器：存储指令和数据；控制器：负责全机操作；输入输出部件：信息的输入和输出。

2.存储程序控制方式：即事先编写程序，再由计算机把这些信息存储起来，然后连续地、快速地执行程序，从而完成各种运算过程。

3.计算机内部有哪两种信息流，它们之间有什么关系答：计算机内部有控制信息流和数据信息流。

控制信息流包括指令信息、状态信息、时序信息，这些信息的组合产生各类控制信号，对数据信息进行加工处理，并控制数据信息的流向，实现计算机的各项功能。

4.试举例说明计算机硬件和软件功能在逻辑上的等价性答：在计算机中，实际上有许多功能既可以直接由硬件实现，也可以在硬件支持下依靠软件实现，对用户而言，在功能上是等价的。

这种情况称为硬、软件在功能上的逻辑等价。

例如：硬件可以直接做乘法运算，也可以通过软件用相加和移位的方式实现乘法运算。

第二章计算机中的信息表示1.》2.试述浮点数规格化的目的和方法答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。

当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化数，否则便是非规格化数。

通过规格化，可以保证运算数据的精度。

通常，采用向左规格化，即尾数每左移一位，阶码减1，直至规格化完成。

3.请简要说明什么是计算机系统硬件与软件之间的界面，其主要功能是什么答：从程序的编制与执行角度看，指令规定了计算机的操作类型及操作数地址，它们是产生各种控制信号的基础。

另外，从硬件设计角度看，在设计计算机的时候先要确定硬件能够直接执行哪些操作，表现为一组指令集合，称之为计算机的指令系统。

因此，指令系统体现了一台计算机的软、硬件界面。

4. 如果堆栈采用自底向上生成方式，对于下述两种情况，分别讨论压入和弹出时，应先后做哪些操作（1） 栈顶单元是已存数据的实单元（2） 栈顶单元是待存元素的空单元答：如果是实单元：压栈时先SP SP →-1,后存入数据；弹出时先取出数据，后SP SP →+1。

1. 精简指令系统计算机（RISC）指令系统的最大特点是什么？答：RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：（1）选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。

（2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。

（3）只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。

（4）大部分指令在一个机器周期内完成。

（5）CPU中通用寄存器数量相当多。

(6）以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。

（7）一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

2. 简述CPU的主要功能。

答：CPU主要有以下四方面的功能：(1)指令控制：程序的顺序控制，称为指令控制。

（2）操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

(3)时间控制：对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。

(4)数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理.3. DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。

由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。

为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。

4. 什么是闪存存储器？它有哪些特点？闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。

从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。

因而它是一种全新的存储器技术。

闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。

5. 简述总线？答：总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

（完整版）计算机组成原理简答题计算机组成原理简答题第四章1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。

Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。

主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。

综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。

主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。

而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。

因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。

2. 说明存取周期和存取时间的区别。

解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。

即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。

解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。

集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。

分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。

异步式：是集中式和分散式的折衷。

4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。

问答:1.什么是大小端对齐Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？答：指令周期是CPU完成一条指令的时间；机器周期是所有指令执行过程的一个基准时间，机器周期取决于指令的功能及器件的速度；一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。

3.什么是总线判优？为什么需要总线判优？答：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占有总线。

因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送信息，如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无效，故需用判优来解决。

4.什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理答：所谓程序访问的局部性即程序执行时对存储器的访问是不均匀的，这是由于指令和数据在主存的地址分布不是随机的，而是相对地簇聚。

存储系统的Cache—主存级和主存—辅存级都用到程序访问的局部性原理。

对Cache—主存级而言，把CPU最近期执行的程序放在容量较小、速度较高的Cache中。

对主存—辅存级而言，把程序中访问频度高、比较活跃的部分放在主存中，这样既提高了访存的速度又扩大了存储器的容量。

5.指令和数据都存于存储器中，从时间和地址两个角度，说明计算机如何区分它们？解：计算机区分指令和数据有以下2种方法：通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。

通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。

1.指令系统的性能要求整容完效规整性：规整性包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性；兼容性：系列机各机种之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集，因而指令系统是兼容的，即各机种上基本软件可以使用，兼容性，只能做到向上兼容，即低档机上运行的软件可以再高档机上运行；完备性：完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便；有效性：有效性是指利用指令系统所编写的程序能够高效率的运行2.DARM的刷新方式及特点集中式刷新：前一段时间进行正常的读/写操作，后一段时间做集中刷新操作时间；分散式刷新：每一行的刷新插入到正常的读/写周期中3.计算机系统的层次结构第一级：微程序设计级（或逻辑电路级）第二级：一般机器级第三级：操作系统级第四级：汇编语言级第五级：高级语言级4.冯.诺依曼型计算机的工作原理存储程序并按地址顺序执行，这是冯.诺依曼型计算机的工作原理，也是CPU自动工作的关键冯.诺依曼结构：指令和数据放在同一个存储器5.精简指令系统的特点RISC指令系统的最大特点是：①选取使用频率最高的一些简单指令，指令条数少；②指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少；③只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行6.CPU的功能指令控制：程序的顺序控制，称为指令控制操作控制：一条指令的功能往往是由若干个操作信号的组合来实现的，因此，CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作；时间控制：对各种操作实施时间上的定时，称为时间控制；数据加工：所谓数据加工，就是对数据进行算数运算和逻辑运算处理7.水平型微指令与垂直型微指令的比较：（1）水平型微指令并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型微指令则较差（2）水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长（3）有水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。

自考计算机组成原理简答题汇总----d6828b46-6eba-11ec-bf59-7cb59b590d7d2021-419.ram和Rom之间有什么相似之处和不同之处？ram在断电后不能储存数据，就是说ram断电后数据就没了，ram存数据必须要通电rom在断电后可以储存数据。

通常，硬盘和U盘属于ROM类型，存储模块为ram。

20．什么是指令格式？计算机指令为什么要有一定的格式？21．cpu主要有哪些基本功能？cpu主要由哪些基本部件构成？22．总线上有哪些信息传输方式？各有哪些特点？23．中断的过程与子程序调用的区别是什么？24.如果CPU中的寄存器内容如下所示，则当前指令中给出的寄存器及其单元内容之间的对应关系如下所示。

寄存器R1间接寻址模式中读取的操作数是什么？注册内容单元地址存储内容r0100h1000h3a00hr13a00h2000h1000hr22000h3a00h2000hr33c00h3c00h3c00h2021-719.简要描述CPU通过缓存对主存的数据访问过程。

20．指令addr2，（2000）中包含了哪几种寻址方式？简述该指令的操作数的形成过程与功能。

其中，源寻址为（2000），目的寻址为r2。

21．简述微程序控制的基本思想。

22.简要描述多中断系统中CPU响应中断的步骤。

23.简要描述同步总线的定时模式。

24．试画出二进制数据序列10110的nrz1、pm和fm的波形图。

2022-419.与转子指令相比，中断方式的主要特点是什么？试举两列说明。

20.什么是DMA模式？在DMA的预处理阶段，CPU执行输入和输出指令完成哪些操作？21.缓存用来存储什么？设置它的主要目的是什么？22.尝试解释通过内存间接寻址读取操作数的过程。

23.简要描述通过I/O指令对外设进行统一寻址和单独寻址的两种寻址方法。

24.尝试解释内存访问指令的执行过程。

2021-719.什么是固定点数？它是什么类型的？20.计算机中的分层存储系统有哪些层次？21．根据一条指令中地址码的数量，可将指令分为哪几种指令？22.微程序控制器的主要部件是什么？23.什么是公共汽车？公交车上的四种基本传输模式是什么？24.中断和子程序调用之间的区别是什么？2021-419.什么是动态内存刷新？如何刷新？20．简述采用寄存器间接寻址方式的操作数的读取过程。