计算机组成原理简答题篇(如有雷同,纯属巧合)

计算机组成原理简答题1.简述计算机系统计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构。

计算机硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。

传统上将运算器和控制器称为ＣＰＵ，而将ＣＰＵ和存储器称为主机。

计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。

计算机软件一般分为系统程序和应用程序两大类。

系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能和用途，它包括：(1)各种服务程序，(2)语言类程序，(3)操作系统，(4)数据库管理系统。

应用程序是针对某一应用课题领域开发的软件。

2.冯·诺依曼型计算机设计思想、主要特点。

计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。

数据以二进制码表示。

采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中并按地址顺序执行。

机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。

已知X和Y，用变形补码计算X+Y，同时指出运算结果是否溢出。

(1) X = -10110 Y = -00001(2) X = 11011 Y = 10101解：(1) [ｘ]补＝1101010,[ｙ]补＝1111111[ｘ]补1101010＋[ｙ]补11111111101001两个符号位出现“11”,表示无溢出[X+Y]补= 101001, X+Y = -10111(2) [ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝0010101[ｘ]补0011011＋[ｙ]补00101010110000两个符号位出现“01”,表示有正溢出。

3.已知X和Y，用变形补码计算X-Y，同时指出运算结果是否溢出。

(1）X = 11011 Y = -11111 (2）X = 10111 Y = 11011（1）[ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝1100001, [-ｙ]补＝0011111[ｘ]补0011011＋[-ｙ]补0011111____________________________0111010两个符号位出现“01”,表示有正溢出。

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、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。

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。

计算机组成原理面试题简答题汇总一．计算机硬件系统组成的基本概念1.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。

计算机系统包括硬件和软件。

从计算机系统的层次结构来看，它通常可以分为五个以上的层次，在每一层上都能进行程序设计。

由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令硬件直接执行；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，一般用及其语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言级，这一级由汇编语言支持和执行；第五级高级语言级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。

还可以有第六级，应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。

2.冯诺依曼结构计算机的特点是什么，它有哪些局限性？冯诺依曼结构计算机是一种典型的计算机组织结构，将计算机硬件分为运算器，存储器，控制器，输入部件和输出部件，采用存储程序的工作方式。

冯诺依曼结构计算机的主要外部特征是：(1)指令和数据都以字的方式存放在相同的存储器中，没有区别，由计算机的状态来确定从存储器独处的字是指令还是数据。

指令送往控制单元译码，，数据送往运算器进行运算。

(2)指令顺序串行地执行，并由控制单元集中控制，采用一个PC 计数器对指令进行寻址。

(3)存储器是一个单元定长的一维线性空间。

(4)使用低级机器语言，数据以二级制形式表示。

指令中包括操作码和地址码两部分。

操作数的编码格式从数据本身不能进行区别。

(5)单处理机结构，以运算器为中心，只有一个数据流和指令流。

冯诺依曼结构计算机的局限性在于它的并行性十分有限，不适合于人工智能和模式识别等应用场合。

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

控制信息包括指令信息、状态信息和时序信息，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.计算机采用什么计数制，为什么？计算机采用二进制计数制。

这种计数制便于物理器件实现。

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。

计算机系统概述1.冯诺依曼机和存储程序的概念冯·诺依曼在研究EDVAC 机时提出了“存储程序”的概念，“存储程序”的思想奠定了现代计算机的基本结构，以此概念为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机，其特点如下：1)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5 大部件组成。

2)指令和数据以同等地位存储在存储器中，并可按地址寻访。

3)指令和数据均用二进制代码表示。

4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

5)指令在存储器内按顺序存放。

通常，指令是顺序执行的，在特定条件下可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

6)早期的冯诺依曼机以运算器为中心，输入／输出设备通过运算器与存储器传送数据。

现代计算机以存储器为中心。

2.为什么现在计算机以存储器为中心？早期计算机存储容量小，数据经过运算器较少，在效率上对系统没有明显的影响。

但是现在存储器容量越来越大，且外部设备的速度远小于CPU的速度，所以数据经过运算器会拖慢系统的效率。

现在计算机以存储器为中心，让IO绕过运算器。

3.什么是“存储程序”？“存储程序”的概念是指将指令以代码的形式事先输入计算机的主存储器，然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序执行结束。

按照“存储程序”原理，计算机有五大功能: 数据传递、数据存储、数据处理、操作控制、操作判断。

4.计算机的工作过程？计算机的工作过程分为以下三个步骤：1) 把程序和数据装入主存储器。

2) 将源程序转换成可执行文件。

3) 从可执行文件的首地址开始逐条执行指令。

5.翻译程序、汇编程序、编译程序、解释程序有什么差别？翻译程序是将高级语言翻译成如汇编语言和机器语言这样的程序。

翻译程序包括，编译程序和解释程序。

汇编程序是将汇编语言翻译成机器语言的程序。

编译程序是将源代码一次全部翻译成目标代码的程序，它将一种代码文件翻译成另一种代码文件，如果源代码不修改，则不用重新编译。

（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。

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。

计算机组成原理简答题汇总史上最全⼀．计算机硬件系统组成的基本概念1.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。

计算机系统包括硬件和软件。

从计算机系统的层次结构来看，它通常可以分为五个以上的层次，在每⼀层上都能进⾏程序设计。

由下⾄上可排序为：第⼀级微程序机器级，微指令硬件直接执⾏；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，⼀般⽤及其语⾔程序解释作业控制语句；第四级汇编语⾔级，这⼀级由汇编语⾔⽀持和执⾏；第五级⾼级语⾔级，采⽤⾼级语⾔，由各种⾼级语⾔编译程序⽀持和执⾏。

还可以有第六级，应⽤语⾔机器级，采⽤各种⾯向问题的应⽤语⾔。

2.冯诺依曼结构计算机的特点是什么，它有哪些局限性？冯诺依曼结构计算机是⼀种典型的计算机组织结构，将计算机硬件分为运算器，存储器，控制器，输⼊部件和输出部件，采⽤存储程序的⼯作⽅式。

冯诺依曼结构计算机的主要外部特征是：(1)指令和数据都以字的⽅式存放在相同的存储器中，没有区别，由计算机的状态来确定从存储器独处的字是指令还是数据。

指令送往控制单元译码，，数据送往运算器进⾏运算。

(2)指令顺序串⾏地执⾏，并由控制单元集中控制，采⽤⼀个PC计数器对指令进⾏寻址。

(3)存储器是⼀个单元定长的⼀维线性空间。

(4)使⽤低级机器语⾔，数据以⼆级制形式表⽰。

指令中包括操作码和地址码两部分。

操作数的编码格式从数据本⾝不能进⾏区别。

(5)单处理机结构，以运算器为中⼼，只有⼀个数据流和指令流。

冯诺依曼结构计算机的局限性在于它的并⾏性⼗分有限，不适合于⼈⼯智能和模式识别等应⽤场合。

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

控制信息包括指令信息、状态信息和时序信息，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.计算机采⽤什么计数制，为什么？计算机采⽤⼆进制计数制。

这种计数制便于物理器件实现。

计算机组成原理简答题问答:1.什么就是大小端对齐Little-Endian就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。

2.什么就是指令周期、机器周期与时钟周期？三者有何关系？答:指令周期就是CPU完成一条指令的时间;机器周期就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。

3.什么就是总线判优？为什么需要总线判优？答:总线判优就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。

4.什么就是“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就是不均匀的,这就是由于指令与数据在主存的地址分布不就是随机的,而就是相对地簇聚。

存储系统的Cache—主存级与主存—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.指令与数据都存于存储器中,从时间与地址两个角度,说明计算机如何区分它们？解:计算机区分指令与数据有以下2种方法:通过不同的时间段来区分指令与数据,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就是指令,由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的就是操作数。

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。

链式查询、计数器定时查询、独立请求方式(总线判优控制集中式)各自特点：链式查询：总线授权信号BG串行地从一个I/O接口传送到下一个I/O接口。

假如BG到达的接口无总线请求，则继续往下查询；假如BG到达的接口有总线请求，BG信号便不再往下查询，该I/O接口获得了总线控制权。

离中央仲裁器最近的设备具有最高优先级，通过接口的优先级排队电路来实现。

其特点是只需很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感。

⑵计数器定时查询：线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。

中央仲裁器接到请求信号以后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址线发向各设备。

每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备地址相一致时，该设备置“1”BS线，获得了总线使用权，此时中止计数查询。

其特点是，计数可以从“0”开始，此时设备的优先次序是固定的，计数也可以从终止点开始，既是一种循环方式，此时设备使用总线的优先级相等，计数器的初始值还可以由程序设置，故优先次序可以改变。

此外，对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了主控线数，控制也较复杂。

⑶独立请求方式：每一个共享总线的设备均有一对总线请求线BRi和总线授权线BGi。

当设备要求使用总线时，便发出该设备的请求信号。

中央仲裁器中的排队电路决定首先响应哪个设备的请求，给设备以授权信号BGi。

其特点是：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变），但控制线数量多，总线控制更复杂。

③独立请求方式响应时间最快，链式查询对电路故障最敏感什么是静态RAM动态RAM，各有什么特点：静态RAM用触发器存储信息，各要不断电，信息就不会丢失，不需要刷新，但静态RAM集成度低，功耗大。

动态RAM 的基本存储电路为带驱动晶体管的电容。

电容上有无电荷状态被视为逻辑1 和0。

随着时间的推移，电容上的电荷会逐渐减少，为保持其内容必须周期性地对其进行刷新(对电容充电)以维持其中所存的数据动态，因此必须含有刷新电路，在电路上较复杂，但动态RAM集成度高，且价格便宜什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法刷新：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。

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。