计算机组成原理名词解释和简答
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第一章名词解释:1.中央处理器:主要由运算器和控制器组成。
控制部件,运算部件,存储部件相互协调,共同完成对指令的执行.2.ALU:对数据进行算术和逻辑运算处理的部件。
3.数据通路:由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据存储,处理和传送的路径。
4.控制器:对指令进行译码,产生各种操作控制信号,规定各个部件在何时做什么动作来控制数据的流动。
5.主存:存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。
6.ISA:指令集体系结构:计算机硬件与系统软件之间的接口。
指令系统是核心部分,还包括数据类型,数据格式的定义,寄存器设计,I/O空间编址,数据传输方式,中断结构等。
7.响应时间:作业从开始提交到完成的时间,包括CPU执行时间,等待I/O的时间,系统运行其他用户程序的时间,以及操作系统运行时间。
8.CPU执行时间:CPU真正用于程序执行的时间。
包括用户CPU时间(执行用户程序代码的时间)和系统CPU时间(为了执行用户代码而需要CPU运行操作系统的时间)简答题:1.冯诺依曼计算机由那几部分组成,主要思想:①计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成.②各基本部件的功能是:●存储器不仅能存放数据,而且也能存放指令,形式上两者没有区别,但计算机应能区分数据还是指令;●控制器应能自动执行指令;●运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算,并且也能进行一些逻辑运算和附加运算;操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。
③采用“存储程序”工作方式。
2.从源程序到可执行程序的过程:第二章名词解释:1.定点数:计算机中小数点固定在最左(或右)边的数2.汉字输入码:汉字用相应按键的组合进行编码表示3.汉字内码:计算机内部进行汉字存储,查找,传输和处理而采用的存储方式,两个字节表示一个内码4.大端方式:数据字的最低有效字节存放在大地址单元中5.边界对齐:要求数据的地址是相应的边界地址。
《电脑组成原理》模拟题1一、名词解释1.总线:就是多个信息源分时传送数据到多个目的地的传送通路2.指令系统:一台电脑所能执行的全部指令的总和3.微指令:在一个单位时间中,能实现一定操作功能的微命令的集合。
4.溢出:在定点小数机器中,数的表示范围为|x|<1. 在运算过程中如出现大于1的现象二、填空题1.按冯·诺依曼设计原则,其硬件是由〔运算器〕、〔控制器〕、〔存储器〕、〔输入设备〕和〔输出设备〕组成。
2.电脑系统是由〔硬件系统〕和〔软件系统〕两大部分构成。
3.电脑最主要的三大性能指标是〔基本字长〕、〔存储容量〕、和〔运算速度〕。
4.一个完善的指令系统应满足〔完备性〕、〔有效性〕、〔规整性〕、和〔兼容性〕的要求。
5.堆栈的硬件是由〔堆栈区〕和〔堆栈指针〕构成,存取是按〔后进先出〕原则。
6.通常控制器的设计可分为〔组合逻辑型〕和〔存储逻辑型〕,前者采用的核心器件是〔门电路〕,后者采用的核心器件是〔微程序控制器〕。
7.主机与外设的连接方式有(辐射型连接),(总线型连接)和(辐射,总线型连接〕。
8.目前在微型机中主机与外设广泛采用的信息交换方式是(程序查询)和(程序中断。
三、简答题1.简述中断的处理过程。
它与程序查询方式有何不同点?2.按通道的工作方式,通道分哪几类?简述其特点。
3.画图说明存储系统的层次结构,并说明各种存储器的特点。
参考答案:1.答案要点:中断的处理过程大致可分为五个步骤:1)中断请求2〕中断排队3〕中断响应4〕中断处理5〕中断返回与程序查询方式的不同点:1〕在程序中断方式下,CPU和外设可并行工作;而程序查询方式下,CPU与外设是串行工作的。
2〕程序中断方式适合于对外界随机事件的处理。
而程序查询方式不具备这样的能力。
2.答案要点:按通道的工作方式,通道可分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种类型。
特点:字节多路通道:1〕有多个子通道,设备间可〔分时〕并行操作。
2〕数据以字节为单位交叉传送。
一、名词解释:第一章的名称解释是考试的重点1.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机..2.CPU:中央处理器;是计算机的核心部件;由运算器和控制器构成..3.运算器:计算机中完成运算功能的部件;由ALU和寄存器构成..4.ALU:算术逻辑运算单元;负责执行各种算术运算和逻辑运算..5.外围设备:计算机的输入输出设备;包括输入设备;输出设备和外存储设备..6.数据:编码形式的各种信息;在计算机中作为程序的操作对象..7.指令:是一种经过编码的操作命令;它指定需要进行的操作;支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递;是构成计算机软件的基本元素..8.透明:在计算机中;从某个角度看不到的特性称该特性是透明的..9.位:计算机中的一个二进制数据代码;计算机中数据的最小表示单位..10.字:数据运算和存储的单位;其位数取决于具体的计算机..11.字节:衡量数据量以及存储容量的基本单位..1字节等于8位二进制信息..12.字长:一个数据字中包含的位数;反应了计算机并行计算的能力..一般为8位、16位、32位或64位..13.地址:给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号..14.存储器:计算机中存储程序和数据的部件;分为内存和外存..15.总线:计算机中连接功能单元的公共线路;是一束信号线的集合;包括数据总线..地址总线和控制总线..16.硬件:由物理元器件构成的系统;计算机硬件是一个能够执行指令的设备..17.软件:由程序构成的系统;分为系统软件和应用软件..18.兼容:计算机部件的通用性..19.软件兼容:一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行;并得到相同的结果;则称这两个计算机系统是软件兼容的..20.程序:完成某种功能的指令序列..21.寄存器:是运算器中若干个临时存放数据的部件;由触发器构成;用于存储最频繁使用的数据..22.容量:是衡量容纳信息能力的指标..23.主存:一般采用半导体存储器件实现;速度较高..成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失..24.辅存:一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备;成本低;存储时间长..25.操作系统:主要的系统软件;控制其它程序的运行;管理系统资源并且为用户提供操作界面..26.汇编程序:将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件..27.汇编语言:采用文字方式助记符表示的程序设计语言;其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应;但不能被计算机的硬件直接识别..28.编译程序:将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件..29.解释程序:解释执行高级语言程序的计算机软件;解释并立即执行源程序的语句..30.系统软件:计算机系统的一部分;进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件;与具体的应用领域无关..31.应用软件:完成应用功能的软件;专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写..32.指令流:在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列..从存储器流向控制器..33.数据流:在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列..存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间..34.接口:计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路..计算机可以与多种不同的外围设备连接;因而需要有多种不同的输入输出接口..二、填空题:系统软件主要包括:_操作系统__和__语言处理程序_及诊断程序等..2005年18.构成中央处理器的两大部件是_运算器__和__控制器_..第2章数据编码和数据运算一、名词解释:基数:在浮点数据编码中;对阶码所代表的指数值的数据;在计算机中是一个常数;不用代码表示..移码:带符号数据表示方法之一;符号位用1表示正;0表示负;其余位与补码相同.. 溢出:指数的值超出了数据编码所能表示的数据范围..偶校验码:让编码组代码中1的个数为偶数;违反此规律为校验错..1.原码:带符号数据表示方法之一;一个符号位表示数据的正负;0代表正号;1代表负号;其余的代表数据的绝对值..2.补码:带符号数据表示方法之一;正数的补码与原码相同;负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.3.反码:带符号数据的表示方法之一;正数的反码与原码相同;负数的反码是将二进制位按位取反4.阶码:在浮点数据编码中;表示小数点的位置的代码..5.尾数:在浮点数据编码中;表示数据有效值的代码..6.机器零:在浮点数据编码中;阶码和尾数都全为0时代表的0值..7.上溢:指数的绝对值太大;以至大于数据编码所能表示的数据范围..8.下溢:指数的绝对值太小;以至小于数据编码所能表示的数据范围..9.规格化数:在浮点数据编码中;为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定;规定尾数部分用纯小数形式给出;而且尾数的绝对值应大于1/R;即小数点后的第一位不为零..10.Booth算法:一种带符号数乘法;它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积..11.海明距离:在信息编码中;两个合法代码对应位上编码不同的位数..12.冯诺依曼舍入法:浮点数据的一种舍入方法;在截去多余位时;将剩下数据的最低位置1.13.检错码:能够发现某些错误或具有自动纠错能力的数据编码..14.纠错码:能够发现某些错误并且具有自动纠错能力的数据编码..15.奇校验码:让编码组代码中1的个数为奇数;违反此规律为校验错..16.海明码:一种常见的纠错码;能检测出两位错误;并能纠正一位错误..17.循环码:一种纠错码;其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字..18.桶形移位器:可将输入的数据向左、向右移动1位或多位的移位电路..二、数制度的转换:2001年1.若十进制数据为 137.5 则其八进制数为 ..「分析」:十进制数转化为八进制数时;整数部分和小数部分要用不同的方法来处理..整数部分的转化采用除基取余法:将整数除以8;所得余数即为八进制数的个位上数码;再将商除以8;余数为八进制十位上的数码如此反复进行;直到商是0为止;对于小数的转化;采用乘基取整法:将小数乘以8;所得积的整数部分即为八进制数十分位上的数码;再将此积的小数部分乘以8;所得积的整数部分为八进制数百分位上的数码;如此反复直到积是0为止..此题经转换后得八进制数为211.40.「答案」:B 2002年1.若十进制数为132.75;则相应的十六进制数为 ..A.21.3B.84.cC.24.6D.84.6「分析」:十进制数转化为十六进制数时;采用除16取余法;对于小数的转化;采用乘16取整法:将小数乘以16;所得积的整数部分转换为十六进制..此题经转换后得十六进制数为84.c.「答案」:B2003年14.若十六进制数为 A3.5 ;则相应的十进制数为 ..「分析」:将十六进制数A3.5转换为相应的十进制数;可采用乘幂相加法完成;即:10×161+3×160+5/161=163.3125.「答案」:C 2004年1.若二进制数为 1111.101 ;则相应的十进制数为 ..「分析」:将二进制数1111.101转换为相应的十进制数;可采用乘幂相加法完成;即:1×23+1×22+1×21+1×20+ 1/21 +1/23=15.625.「答案」:A2005年2.若十六进制数为B5.4;则相应的十进制数为 ..「分析」:将十六进制数B5.4转换为相应的十进制数;可采用乘幂相加法完成;即:11×161+51×160+4/16=181.25.「答案」:C1十进制转换为二进制..方法:整数部分除2取余;小数部分乘2取整..2二进制转换为八进制方法:以小数点为界;整数部分从右向左每三位分为一组;最左端不够三位补零;小数部分从左向右每三位分为一组;最右端不够三位补零;最后将每小组转换位一位八进制数..3二进制转换为十六进制方法:以小数点为界;整数部分从右向左每四位分为一组;最左端不够四位补零;小数部分从左向右每四位分为一组;最右端不够四位补零;最后将每小组转换位一位十六进制数..三、数据编码:定点数编码:2000年2.如果X为负数;由X补求-X补是将 ..A. X补各值保持不变B. X补符号位变反;其它各位不变C. X补除符号位外;各位变反;末尾加1D. X补连同符号位一起各位变反;末尾加1「分析」:不论X是正数还是负数;由X补求-X补的方法是对X补求补;即连同符号位一起按位取反;末尾加1. 「答案」:D2001年2.若x补 =0.1101010 ;则 x 原= ..「分析」:正数的补码与原码相同;负数的补码是用正数的补码按位取反;末位加1求得..此题中X补为正数;则X原与X补相同..「答案」:D 2002年2.若x=1011;则x补= ..A.01011B.1011C.0101D.10101「分析」:x为正数;符号位为0;数值位与原码相同;结果为01011.「答案」:A2003年8.若X补=1.1011 ;则真值 X 是 ..「分析」:X补=1.1011;其符号位为1;真值为负;真值绝对值可由其补码经求补运算得到;即按位取后得0.0100再末位加1得0.0101;故其真值为-0.0101.「答案」:B2004年13.设有二进制数 x=-1101110;若采用 8 位二进制数表示;则X补 ..2005年1.若X补=0.1011;则真值X= ..「分析」:X补=0.1011;其符号位为0;真值为正;真值就是0.1011.「答案」:A20013.若定点整数 64 位;含 1 位符号位;补码表示;则所能表示的绝对值最大负数为 ..A.-264B.-264-1C.-263D.-263-1「分析」:字长为64位;符号位为1位;则数值位为63位..当表示负数时;数值位全0为负绝对值最大;为-263.「答案」:C2002年3.某机字长8位;含一位数符;采用原码表示;则定点小数所能表示的非零最小正数为A.2-9B.2-8C.1-D.2-7分析」:求最小的非零正数;符号位为0;数值位取非0中的原码最小值;此8位数据编码为:00000001;表示的值是:2-7.「答案」:D 2003年13.n+1 位的定点小数;其补码表示的是 ..A.-1 ≤ x ≤ 1-2-nB.-1 < x ≤ 1-2-nC.-1 ≤ x < 1-2-nD.-1 < x < 1-2-n「分析」:编码方式最小值编码最小值最大值编码最大值数值范围n+1位无符号定点整数 000 000 0 111 111 2n+1-1 0≤x≤2n+1-1n+1位无符号定点小数 0.00 000 0 0.11 111 1-2-n 0≤x≤1-2-nn+1位定点整数原码 1111 111 -2n+1 0111 111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1 n+1位点定小数原码 1.111 111 -1+2-n 0.111 111 1-2-n -1+2-n≤x ≤1-2-nn+1位定点整数补码 1000 000 -2n 0111 111 2n-1 -2n≤x≤2n-1n+1位点定小数补码 1.000 000 -1 0.111 111 1-2-n -1≤x≤1-2-n n+1位定点整数反码 1000 000 -2n+1 0111 111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1 n+1位点定小数反码 1.000 000 -1+2-n 0.111 111 1-2-n -1+2-n≤x ≤1-2-nn+1位定点整数移码 0000 000 -2n 1111 111 2n-1 -2n≤x≤2n-1n+1位点定小数移码小数没有移码定义「答案」:A2004年12.定点小数反码 x 反 =x0. x1 xn表示的数值范围是 ..A.-1+2-n < x ≤ 1-2-nB.-1+2-n ≤ x <1-2-nC.-1+2-n ≤ x ≤ 1-2-nD.-1+2-n < x <1-2-n 答案:C2005年3.一个n+1位整数原码的数值范围是 ..A.-2n+1< x <2n-1B.-2n+1≤ x <2n-1C.-2n+1< x ≤2n-1D.-2n+1≤ x ≤2n-1 答案:D浮点数编码:2002年4.设某浮点数共12位..其中阶码含1位阶符共4位;以2为底;补码表示;尾数含1位数符共8位;补码表示;规格化..则该浮点数所能表示的最大正数是 ..A.27B.28C.28-1D.27-1「分析」:为使浮点数取正数最大;可使尾数取正数最大;阶码取正数最大..尾数为8位补码含符号位;正最大为01111111;为1-2-7;阶码为4位补码含符号位;正最大为0111;为7;则最大正数为:1-2-7×27=27-1.「答案」:D四、定点数加减法:2001年5.若采用双符号位;则发生正溢的特征是:双符号位为 ..A.00B.01C.10D.11「分析」:采用双符号位时;第一符号位表示最终结果的符号;第二符号位表示运算结果是否溢出..当第二位和第一位符号相同;则未溢出;不同;则溢出..若发生正溢出;则双符号位为01;若发生负溢出;则双符号位为10.「答案」:B2005年4.若采用双符号位补码运算;运算结果的符号位为01;则 ..A.产生了负溢出下溢B.产生了正溢出上溢C.结果正确;为正数D.结果正确;为负数「分析」:采用双符号位时;第一符号位表示最终结果的符号;第二符号位表示运算结果是否溢出..当第二位和第一位符号相同;则未溢出;不同;则溢出..若发生正溢出;则双符号位为01;若发生负溢出;则双符号位为10.「答案」:B两种判断溢出的方法:1两正数相加结果为负或两负数相加结果为正就说明产生了溢出2最高位进位和次高位进位不同则发生了溢出五、定点数的乘除法:2001年请用补码一位乘中的 Booth 算法计算 x y= x=0101;y=-0101;列出计算过程..「分析」:补码一位乘法中的Booth算法是一种对带符号数进行乘法运算的十分有效的处理方法;采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积..做法是从最低位开始;比较相临的数位;相等时不加不减;只进行右移位操作;不相等01时加乘数;不相等10时相减乘数;再右移位;直到所有位均处理完毕「答案」:x=0101;x补=0101; -x补=1011;y=-0101;y补=1011循环步骤乘积R0 R1 P0 初始值 0000 1011 01 减0101 1011 1011 0右移1位 1101 1101 12 无操作 1101 1101 1右移1位 1110 1110 13 加0101 0011 1110 1右移1位 0001 1111 04 减0101 1100 1111 0右移1位 1110 0111 12002年已知x=0011; y=-0101;试用原码一位乘法求xy= 请给出规范的运算步骤;求出乘积..「分析」:原码一位乘法中;符号位与数值位是分开进行计算的..运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积;符号是乘数与被乘数符号位的异或..原码一位乘法的每一次循环的操作是最低位为1;加被乘数的绝对值后右移1位;最低位为0;加0后右移1位..几位乘法就循环几次..「答案」:x原=00011;y原=10101;|x|=0011; |y|=0101;结果的符号位10=1 循环步骤乘积R0 R10 初始值 0000 01011 加0011 0011 0101右移1位 0001 10102 加0 0001 1010右移1位 0000 1101 3 加0011 0011 1101 右移1位 0001 1110 4 加0 0001 1110 右移1位 0000 1111 所以结果为-00001111 2003年32.用Booth 算法计算7×-3..要求写出每一步运算过程及运算结果..2004年32. 用原码的乘法方法进行 0110×0101 的四位乘法..要求写出每一步运算过程及运算结果..2005年32.用原码加减交替一位除法进行7÷2运算..要求写出每一步运算过程及运算结果..「答案」:7的原码0111;3的原码0011;结果符号是0 0=0原码加减交替除法求x/y的分步运算过程..循环步骤余数R0 R10 初始值 0000 0111左移;商0 0000 11101 减0011 1101 1110加0011;商0 0000 11100左移1位 0001 11002 减0011 1110 1100加0011;商0 0001 11000左移1位 0011 10003 减0011 0000 1000商1 0000 10001左移1位 0001 00014 减0011 1110 0001加0011;商0 0001 00010左移1位 0010 0010R0右移1位 0001 0010所以;商是0010;即2;余数是0001;即1.2000年1.在原码一位乘中;当乘数Yi为1时; ..A.被乘数连同符号位与原部分积相加后;右移一位B.被乘数绝对值与原部分积相加后;右移一位C.被乘数连同符号位右移一位后;再与原部分积相加D.被乘数绝对值右移一位后;再与原部分积相加「分析」:原码一位乘法中;符号位与数值位是分开进行计算的..运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积;符号是乘数与被乘数符号位的异或..数值位相乘时;当乘数某位为1时;将被乘数绝对值与原部分积相加后;右移一位..「答案」:B2001年7.原码乘法是 A..A.先取操作数绝对值相乘;符号位单独处理B.用原码表示操作数;然后直接相乘C.被乘数用原码表示;乘数取绝对值;然后相乘D.乘数用原码表示;被乘数取绝对值;然后相乘「分析」:原码一位乘法中;符号位与数值位是分开进行计算的..运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积;符号是乘数与被乘数符号位的异或..「答案」:A8.原码加减交替除法又称为不恢复余数法;因此c ..A.不存在恢复余数的操作B.当某一步运算不够减时;做恢复余数的操作C.仅当最后一步余数为负时;做恢复余数的操作D.当某一步余数为负时;做恢复余数的操作「分析」:在用原码加减交替法作除法运算时;商的符号位是由除数和被除数的符号位异或来决定的;商的数值是湖北自考网由除数、被除数的绝对值通过加减交替运算求得的..由于除数、被除数取的都是绝对值;那么最终的余数当然应是正数..如果最后一步余数为负;则应将该余数加上除数;将余数恢复为正数;称为恢复余数..「答案」:C2002年5.原码乘法是指 B..A.用原码表示乘数与被乘数;直接相乘B.取操作数绝对值相乘;符号位单独处理C.符号位连同绝对值一起相乘D.取操作数绝对值相乘;乘积符号与乘数符号相同答案:B六、逻辑运算:「分析」:移位种类运算规则算术左移每位左移一位;最右位移入0;最高位移出进入标志寄存器C 位算术右移每位右移一位;最高位符号复制;最低位移出进入标志寄存器C位逻辑左移每位左移一位;最右位移入0;最高位移出进入标志寄存器C位逻辑右移每位右移一位;最右位移入0;最低位移出进入标志寄存器C 位小循环左移每位左移一位;最高位进入最低位和标志寄存器C位小循环右移每位右移一位;最低位进入最高位和标志寄存器C位大循环左移每位左移一位;最高位进入标志寄存器C位;C位进入最低位大循环右移每位右移一位;最低位进入标志寄存器C位;C位进入最高位「答案」:C七、浮点数运算:20016.浮点加减中的对阶的A..A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同「分析」:浮点加减法中的对阶是向较大阶码对齐;即将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同..「答案」:A例:用浮点数运算步骤对56+5进行二进制运算;浮点数格式为1位符号位、5位阶码、10位尾码;基数为2.「答案」:5610=1110002=0.111000×26 510=1012=0.101×23①对阶:0.101×23=0.000101×26②尾数相加:0.111000+0.000101=0.111101③规格化结果:0.111101×26④舍入:数据己适合存储;不必舍入⑤检查溢出:数据无溢出..第3章存储系统一、名词解释:1.RAM:随机访问存储器;能够快速方便的访问地址中的内容;访问的速度与存储位置无关..2.ROM:只读存储器;一种只能读取数据不能写入数据的存储器..3.SRAM:静态随机访问存储器;采用双稳态电路存储信息..4.DRAM:动态随机访问存储器;利用电容电荷存储信息..5.EDO DRAM:增强数据输出动态随机访问存储;采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率..6.PROM:可编程的ROM;可以被用户编程一次..7.EPROM:可擦写可编程的ROM;可以被用户编程多次..靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的..8.EEPROM:电可擦写可编程的ROM;能够用电子的方法擦除其中的内容..9.SDRAM:同步型动态随机访问存储器;在系统时钟控制下进行数据的读写..10.快闪存储器:一种非挥发性存储器;与EEPROM类似;能够用电子的方法擦除其中的内容..11.相联存储器:一种按内容访问的存储器;每个存储单元有匹配电路;可用于是cache中查找数据..12.多体交叉存储器:由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器;每个存储体独立工作;读写操作重叠进行..13.访存局部性:CPU对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中;而另外10%的访问则分布在90%的区域中..14.直接映象:cache的一种地址映象方式;一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块..15.全相联映象:cache的一种地址映象方式;一个主存块可映象到任何cache块..16.组相联映象:cache的一种地址映象方式;将存储空间分成若干组;各组之间用直接映象;组内各块之间用全相联映象..17.全写法写直达法:cache命中时的一种更新策略;写操作时将数据既写入cache又写入主存;但块变更时不需要将调出的块写回主存..18.写回法:cache命中时的一种更新策略;写cache时不写主存;而当cache数据被替换出去时才写回主存..19.按写分配:cache不命中时的一种更新策略;写操作时把对应的数据块从主存调入cache.20.不按写分配:cache不命中时的一种更新策略;写操作时该地址的数据块不从主存调入cache.21.虚拟存储器:为了扩大容量;把辅存当作主存使用;所需要的程序和数据由辅助的软件和硬件自动地调入主存;对用户来说;好像机器有一个容量很大的内存;这个扩大了的存储空间称为虚拟存储器22.层次化存储体系:把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存储器;并通过软硬件的管理将其组成统一的整体;使所存储的程序和数据按层次分布在各种存储器件中..23.访问时间:从启动访问存储器操作到操作完成的时间..24.访问周期时间:从一次访问存储的操作到操作完成后可启动下一次操作的时间..25.带宽:存储器在连续访问时的数据吞吐率..26.段式管理:一种虚拟存储器的管理方式;把虚拟存储空间分成段;段的长度可以任意设定;并可以放大或缩小..27.页式管理:一种虚拟存储器的管理方式;把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定容量的页;需要时装入内存;各页可装入主存中不同的实际页面位置..28.段页式管理:一种虚拟存储器的管理方式;将存储空间逻辑模块分成段;每段又分成若干页..29.固件:固化在硬件中的固定不变的常用软件..30.逻辑地址:程序员编程所用的地址以及CPU通过指令访问主存时所产生的地址..31.物理地址:实际的主存储器的地址称为“真实地址”..二、选择填空题:5.动态半导体存储器的特点是C ..A.在工作中存储器内容会产生变化B.每次读出后;需要根据原存内容重新写入一遍C.每隔一定时间;需要根据原存内容重新写入一遍D.在工作中需要动态地改变访存地址「分析」:动态半导体存储器是利用电容存储电荷的特性记录信息;由于电容会放电;必须在电荷流失前对电容充电;即刷新..方法是每隔一定时间;根据原存内容重新写入一遍..8.地址线A15~A0低;若选取用16K×1存储芯片构成64KB存储器则应由地址码译码产生片选信号..「分析」:用16K×1芯片构成64KB的存储器;需要的芯片数量为:64K ×8/16K×1=32;每8片一组分成4组;每组按位扩展方式组成一个16K×8位的模块;4个模块按字扩展方式构成64KB的存储器..存储器的容量为64K=216;需要16位地址;选用A15-A0为地址线;每个模块的容量为16K=214需要14位地址;选用A13-A0为每个模块提供地址;A15、A14通过2-4译码器对4个模块进行片选..「答案」:Al5;A141.指令周期:从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间..2.机器周期:指令执行中每一步操作所需的时间..3.指令仿真:通过改变微程序实现不同机器指令系统的方式;使得在一种计算机上可以运行另一种计算机上的指令代码..4.指令模拟:在一种计算机上用软件来解释执行另一种计算机的指令..5.硬连线逻辑:一种控制器逻辑;用一个时序电路产生时间控制信号;采用组合逻辑电路实现各种控制功能..6.微程序:完成某一个指令的一系列微指令结合..7.微指令:控制器存储的控制代码;分为操作控制部分和顺序控制部分..8.微操作:在微程序控制器中;执行部件接受微指令后所进行的操作..9.微地址:微指令在控制存储器中的存储地址..10.控制存储器:存放微程序的专用存储器..11.相容性微操作:在同时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作..12.相斥性微操作:不能在同时或不能在同一个CPU周期内并行执行的微操作..二、选择题和填空题:4.在取指周期中;是按照 D 的内容访问主存;以读取指令..A.指令寄存器IRB.程序状态寄存器PSC.存储器数据寄存器MDRD.程序计数器PC「分析」:每一条指令的执行都是从取指令开始;需要对主存储器进行访问..程序计数器PC是用来存放将要读取并执行的指令在主存储器中的地址;对主存储器访问时所需要的地址由程序计数器PC来提供;即需要按程序计数器PC的内容来访问主存储器..「答案」:D7.在微程序控制中;一个节拍中所需要的一组微命令;被编成一条「分析」:控制部件通过控制总线向执行部件发出的控制命令称为微命令;它是计算机中最基本的、不可再分的命令单元..在一个节拍中;一组实现一定功能的微命令的组合构成一条微指令..「答案」:微指令10.微程序存放在 C..A.主存中B.堆栈中C.只读存储器中D.磁盘中「分析」:微程序控制的基本思想是把指令执行所需的所有控制信号存放在存储器中;需要时。
主机:CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和操纵器构成。
运算器:计算机中完成运算功能的部件,则ALU和存放器构成。
外围设备:计算机的输入输出设备,包含输入设备、输出设备和外存储设备。
数据:编码形式的各种信息,在计算机中作为程序的操作对象。
指令:构成计算机软件的根本元素,表示成二进制数编码的操作命令。
透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。
位:计算机中的一个二进制的数据代码〔0或1〕,是数据的最小表示单位。
字:数据运算和存储单位,其位数取决于计算机。
字节:衡量数据量以及存储器容量的根本单位,1字节等于8位二进制信息。
字长:一个数据字包含的位数,一般为8位、16位、32位和64位等。
地址:给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。
存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存两种。
存储器的访问:对存储器中数据的读操作和写操作。
总线:计算机中连接功能单元的公共线路,是一束信号线的集合。
硬件:由物理元器件构成的系统,计算机硬件是一个能够执行指令的设备。
软件:由程序构成的系统,分为系统软件和应用软件两种。
兼容:计算机部件的通用性。
操作系统:主要的系统软件,操纵其他程序的运行,治理系统资源并且为用户提供操作界面。
汇编程序:将汇编言语程序翻译成机器言语程序的计算机软件。
汇编言语:采纳文字方法〔助记符〕表示的程序设计言语,其中大局部指令和机器言语中的指令一一对应。
编译程序:将高级言语的程序转换成机器言语程序的计算机软件。
解释程序:解释执行高级言语程序的计算机软件,,解释并执行源程序的语句。
系统软件:计算机系统的一局部,进行命令解释、操作治理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出治理的软件。
应用软件:完成应用功能的软件,特意为解决某个应用领域中的具体任务而编写。
指令流:在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。
计算机组成原理(名词解释与简答题) 1.硬连线控制器如何产生微命令产生微命令的主要条件是哪些答:1.硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生微命令;组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件,主要有:A、指令代码B、时序信号C、程序状态信息与标志位D、外部请求信号。
2.何谓中断方式它主要应用在什么场合请举二例。
答:A、中断方式指:CPU在接到随机产生的中断请求信号后,暂停原程序,转去执行相应的中断处理程序,以处理该随机事件,处理完毕后返回并继续执行原程序; B、主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O; C、例:打印机控制,故障处理。
3.在DMA方式预处理(初始化)阶段,CPU通过程序送出哪些信息答:向DMA控制器及I/O接口(分离模式或集成模式均可)分别送出如下信息: A、测试设备状态,预置DMA控制器工作方式;B、主存缓冲区首址,交换量,传送方向;C、设备寻址信息,启动读/写。
4.总线的分类方法主要有哪几种请分别按这几种法说明总线的分类。
答:A、按传送格式分为:串行总线、并行总线;B、按时序控制方式分为:同步总线(含同步扩展总线),异步总线;C、按功能分为:系统总线,CPU内部总线、各种局部总线。
5.(不算CPU中的寄存器级)存储系统一般由哪三级组成请分别简述各层存储器的作用(存放什么内容)及对速度、容量的要求。
答:A、主存:存放需要CPU运行的程序和数据,速度较快,容量较大;B、Cache:存放当前访问频繁的内容,即主存某些页的内容复制。
速度最快,容量较小;C、外存:存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。
容量很大而速度较慢。
6.中断接口一般包含哪些基本组成简要说明它们的作用。
答:A、地址译码。
选取接口中有关寄存器,也就是选择了I/O设备; B、命令字/状态字寄存器。
供CPU输出控制命令,调回接口与设备的状态信息; C、数据缓存。
提供数据缓冲,实现速度匹配; D、控制逻辑。
如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。
1.时钟周期节拍,时钟频率的倒数,机器基本操作的最小单位。
2.向量地址中断方式中由硬件产生向量地址,可由向量地址找到入口地址。
3.系统总线指CPU、主存、I/O(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。
按传输信息的不同,又分数据总线、地址总线和控制总线。
4.机器指令由0、1代码组成,能被机器直接识别。
机器指令可由有序微指令组成的微程序来解释,微指令也是由0、1代码组成,也能被机器直接识别。
5.超流水线(Super pipe lining)技术是将一些流水线寄存器插入到流水线段中,好比将流水线再分道,提高了原来流水线的速度,在一个时钟周期内一个功能部件被使用多次。
1.机器周期基准,存取周期。
2.周期挪用DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线,占用一个存取周期。
3.双重分组跳跃进位n位全加器分成若干大组,大组内又分成若干小组,大组中小组的最高进位同时产生,大组与大组间的进位串行传送。
4.水平型微指令水平型微指令的特点是一次能定义并执行多个并行操作的微命令。
从编码方式看,直接编码、字段直接编码、字段间接编码以及直接编码和字段直接和间接混合编码都属水平型微指令。
其中直接编码速度最快,字段编码要经过译码,故速度受影响。
5.超标量(Super scalar)技术是指在每个时钟周期内可同时并发多条独立指令,即以并行操作方式将两条或两条以上指令编译并执行,在一个时钟周期内需要多个功能部件。
1.微程序控制采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成,将一条机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条指令包含一个或多个微操作命令。
2.存储器带宽每秒从存储器进出信息的最大数量,单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。
3.RISC RISC是精简指令系统计算机,通过有限的指令条数简化处理器设计,已达到提高系统执行速度的目的。
4.中断隐指令及功能是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。
名词解释:1、主机:主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。
主机中包含了除外围设备外所有的电路部件,是一个能够独立工作的系统2、CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,具有数据处理,加工,中断和异常处理的功能3、主存:主存也叫内存。
内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
一般采用半导体存储器件实现,速度较高、成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。
4、存储单元:存储单元是指存放一个机器字的所有储存元集合。
5、存储元件:计算机中主存储器包括存储体M,各种逻辑部件及控制电路等,存储体由许多存储单元组成,每个存储单元又包含若干个存储元件,每个存储元件能寄存一位二进制代码"0"或"1",存储元件又称为存储基元、存储元。
6、存储字:存储字是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合7、存储字长:存储器一次存取操作的最大位数。
8、存储容量:存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量,用存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
9、机器字长:是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数(整数运算即定点整数运算)。
10、指令字长:指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。
指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。
不同的指令的字长是不同的。
11、PC:程序计数器,用于存放下一条指令的地址。
程序计数器,用于取指令并自动计数12、IR:指令寄存器,分析指令,用于保存当前正在执行的指令。
13、CU:控制单元,执行命令,产生微操作14、ALU:运算器又称之为算术逻辑单元。
运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。
运算单元,进行算术,逻辑运算15、ACC:累加器,存放操作数和结果16、MQ:乘商寄存器17、MAR:存储器地址寄存器,存放存储单元地址18、MDR:存储器数据寄存器,存储字长19、I/O:输入/输出接口20、MIPS:一百万条指令/秒,运算速度单位名词解释:1、总线:一种能由多个部件分时共享的公共信息传输线路2、系统总线:系统总线是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。
计算机组成原理?期末复习资料汇总一、名词解释微程序:是指能实现一条机器指令功能的微指令序列。
微指令:在机器的一个CPU周期,一组实现一定操作功能的微命令的组合。
微操作:执行部件在微命令的控制下所进展的操作。
加减交替法:除法运算处理中对恢复余数法来说,当余数为正时,商“1〞,余数左移一位,减除数;当余数为负时,商“0〞,余数左移一位,加除数。
有效地址:EA是一16位无符号数,表示操作数所在单元到段首的距离即逻辑地址的偏移地址.形式地址:指令中地址码字段给出的地址,对形式地址的进一步计算可以得到操作数的实际地址。
相容性微操作:在同一CPU周期中,可以并行执行的微操作。
相斥性微操作:在同一CPU周期中,不可以并行执行的微操作。
PLA:Programmable Logic Arrays,可编程逻辑阵列。
PAL:Programmable Array Logic,可编程阵列逻辑。
GAL:Generic Array Logic,通用阵列逻辑。
CPU:Central Processing Unit,中央处理器。
一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。
RISC:Reduced Instruction Set puter,精简指令系统计算机。
CISC:ple* Instruction Set puter,复杂指令系统计算机。
ALU:Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元。
CPU执行单元,用来完成算术逻辑运算。
二、选择题1.没有外存储器的计算机监控程序可以存放在(B)。
A.RAM B.ROM C.RAM和ROMD.CPU2.完整的计算机系统应包括〔D 〕。
A.运算器.存储器.控制器B.外部设备和主机C.主机和使用程序D.配套的硬件设备和软件系统3.在机器数〔BC 〕中,零的表示形式是唯一的。
A.原码B.补码C.移码D.反码4.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过〔D 〕来实现。
A.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器C.原码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器5.*存放器中的值有时是地址,因此只有计算机的〔C〕才能识别它。
一、缩写词解释CPU:中央处理器ALU:算术逻辑单元I/O:输入输出接口RAM:随机存储器SRAM:静态随机访问存储器DRAM:动态随机访问存储器ROM:只读存储器PROM:用户可编程的只读存储器EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器FLASH:闪速存储器EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器ISA:工业标准总线EISA:扩展工业标准总线PCI:外围部件互连总线USB:通用串行总线RS—232C:串行通信总线Cache:高速缓冲存储器FIFO:先进先出算法LRU:近期最少使用算法CRC:循环冗余校验码A/D:模拟/数字转换器D/A:数字/模拟转换器DMA:直接存储器存取方式DMAC:直接内存访问控制器LED:发光二极管FA:全加器OP:操作码CISC:复杂指令系统计算机RISC:精简指令系统计算机VLSI:超大规模集成电路LSI:大规模集成电路MAR:存储器地址寄存器MDR:存储器数据寄存器CU:控制单元CM:控制存储二、简答1.冯诺依曼机主机主要特点。
○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
○2指令和数据一同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访。
○3指令和数据均用二进制表示。
○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采用存储控制原理,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机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传输通过运算器完成。
2.计算机硬件主要技术指标,软件定义与分类。
计算机硬件主要技术指标:机器字长、存储容量、运算速度、主频等。
软件定义:看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
分类:系统软件和应用软件。
3.计算机组成部分与个部分作用。
运算器:用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内。
存储器:用来存放数据和程序。
(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。
计算机组成原理名词解释和简答第一章名词解释:1.中央处理器:主要由运算器和控制器组成。
控制部件,运算部件,存储部件相互协调,共同完成对指令的执行。
2.ALU:对数据进行算术和逻辑运算处理的部件。
3.数据通路:由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据存储,处理和传送的路径。
4.控制器:对指令进行译码,产生各种操作控制信号,规定各个部件在何时做什么动作来控制数据的流动。
5.主存:存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。
6.ISA:指令集体系结构:计算机硬件与系统软件之间的接口。
指令系统是核心部分,还包括数据类型,数据格式的定义,寄存器设计,I/O空间编址,数据传输方式,中断结构等。
7.响应时间:作业从开始提交到完成的时间,包括CPU执行时间,等待I/O的时间,系统运行其他用户程序的时间,以及操作系统运行时间。
8.CPU执行时间:CPU真正用于程序执行的时间。
包括用户CPU时间(执行用户程序代码的时间)和系统CPU时间(为了执行用户代码而需要CPU运行操作系统的时间)简答题:1.冯诺依曼计算机由那几部分组成,主要思想:①计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成。
②各基本部件的功能是:存储器不仅能存放数据,而且也能存放指令,形式上两者没有区别,但计算机应能区分数据还是指令;控制器应能自动执行指令;运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算,并且也能进行一些逻辑运算和附加运算;操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。
③采用“存储程序”工作方式。
2.从源程序到可执行程序的过程:第二章名词解释:1.定点数:计算机中小数点固定在最左(或右)边的数2.汉字输入码:汉字用相应按键的组合进行编码表示3.汉字内码:计算机内部进行汉字存储,查找,传输和处理而采用的存储方式,两个字节表示一个内码4.大端方式:数据字的最低有效字节存放在大地址单元中5.边界对齐:要求数据的地址是相应的边界地址。
6.海明码:将数据按照某种规律分成若干组,对每组进行相应的奇偶检测。
简答题:为什么浮点数要采用规格化来表示?尽量多的表示有效位数,提高浮点数运算的精度。
第三章名词解释:1.行波进位:低位向高位的进位采用像行波一样的串行传递方式2.先行进位(并行进位):引入生成和传递进位两个进位辅助函数,使得加法器的各个进位之间相互独立并行产生。
第四章名词解释:1.指令:计算机硬件能够识别并直接执行的操作命令,包括操作码和地址2.程序计数器:特殊的地址寄存器,存放下一条要执行指令的地址3.指令寄存器:保存当前正在执行的指令,指令寄存器中的操作吗部分被送到指令译码器,送出具体的操作控制信号。
4.程序状态字:表示程序运行状态的二进制序列,包含指令执行结果的标志信息(如进位,溢出,符号标志)和设定的状态信息(中断允许/禁止)简答题:1.RISC指令系统的特点:1.简化的指令系统:种类少、寻址方式少、格式少、定长2.只有访存指令load/tore能访问存储器,运算指令的操作数都是寄存器型。
3.指令周期短:除访存指令,其他指令只需要<=1个周期4.使用大量的通用寄存器5.采用组合逻辑电路,很少用微程序控制6.优化的编译系统,所以并不意味着你自己写的汇编语言一定比高级语言(如C语言)性能更高。
2.一条指令中应该包括哪些信息?操作码,源操作数的地址或操作数,结果的地址,下一条指令的地址3.CPU如何知道指令中操作数的类型、长度及所在地址?一条cpu指令分操作码、操作数两部分,根据操作数确定寻址方式:立即数、基址寻址、变址寻址等等,找到数据后送入cpu,根据操作吗确定要进行什么样的操作4.操作数在寄存器中的寻址方式:寄存器寻址5.操作数在存储器中的寻址方式:直接,间接,寄存器间接,偏移,变址,相对,基址,堆栈寻址6.变址寻址方式,基址寻址方式各自的作用和区别?作用:变:对数组元素的访问:基:程序重定位,扩展指令的寻址空间(短地址访问大空间)区别:1)具体应用场合不同,前者面向用户,后者面向系统2)使用方式不同,前者指令中的形式地址是基准地址,后者指令中的形式地址为偏移量。
7.为何分支指令的转移目标地址通常用相对寻址方式?不用指明基准地址,节省空间大小;访问空间有限,避免跨度太大。
8.转移指令和转子调用指令有什么区别?转移指令有无条件和条件转移指令,用于改变程序执行的顺序,转移后不再返回来执行,所以无需保存返回地址。
转子指令是一种子程序调用指令,执行技术时,必须返回到转子指令后面的指令执行,需保存返回地址。
第五章名词解释:1.指令周期:取出一条指令并执行完所用的全部时间2.时钟周期:所有相邻状态单元之间的组合逻辑电路中最长的时延3.机器周期:CPU通过一次总线事务访问一次主存或I/O的时间称为机器周期4.数据通路:由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据存储,处理和传送的路径。
5.硬布线控制器:用组合逻辑方式进行设计和实现的控制器6.微程序控制器:采用微程序设计方式实现的控制器7.中断:外部中断,外设完成任务或者有特殊情况,向CPU请求处理8.异常:内部中断(故障,终止,自陷)9.故障:缺页,溢出,除零,非法操作码等使指令无法继续执行10.终止:在指令执行过程中发生的硬件故障11.自陷:人为设定的事件,执行特殊指令,转到另一个程序去执行简答题:1.取指令部件的功能取出指令并送到指令寄存器,同时计算下一条指令的地址并送入PC2.控制器的功能对指令进行译码,将译码的结果和状态/标志信号,和时序信号等进行组合,产生各种操作控制信号。
3.硬连线控制器和微程序控制器的特点各自是什么?硬:速度快,适合实现简单或规整的指令系统,但他是一个多输入多输出的巨大的逻辑网络。
对于复杂的指令系统来说,结构庞杂,实现困难,修改维护不易,灵活性差。
微:具有规整性,可维护性,灵活性但是速度慢4.水平型微指令和垂直型微指令的基本概念和优缺点水平型:面向内部控制逻辑的描述,包括不译法,字段直接编码法,字段间接编码法,把能同时执行的微命令尽可能多的安排在一条微指令中,优点:程序短,并行性高,适合于高速度的应用场合。
缺点:微指令长,编码空间利用率低,编制较为困难垂直型:面向算法描述,一条微指令只包含一两个微命令,微指令短,编码效率高,编制简单,缺点:微程序长,无并行,速度慢。
5.CPU检测内部异常和外部中断的方法有什么不同?内部异常:CPU内部产生,程序无法继续执行,不得不停止,外部中断:CPU外部产生,外设通过请求使得CPU检测到第七章名词解释:1.静态RAM:靠触发器的双稳态正负反馈电路存储信息,速度快,非破坏性读出,元器件多,集成度小,适合高速小容量的高速缓冲存储器cache。
2.动态RAM:靠电容存储电荷来保存信息。
电容上电荷足够多表示存1,无电荷表示存0,破坏性读出,读后需要再生,而且需要定时刷新。
3.刷新:DRAM中,需要定时对所有存储单元进行充放电,以恢复原来的电荷。
4.易失性存储器:掉电后信息全部消失,高速缓存非易失性:只读存储器,磁盘,光盘,闪存5.相联存储器:是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器,可以实现快速地查找快表6.存取时间:执行一次读操作或写操作的时间,分读出时间和写入时间。
读出时间:主存接收到有效地址开始到数据取出有效为止的时间;写入时间:从主存接收到有效地址开始到写入被写单元为止的时间。
7.存储周期:存储周期连续两次读或写操作所需要的最小时间间隔。
8.存储器带宽:每秒钟从存储器进或出信息的最大数量。
9.闪存:在低电压下,内容可读不可写,高电压下,信息可更改或删除。
10.命中时间:命中情况下的访问时间,包括判断是否命中的时间和在快速存储器中的访问时间。
简答题:1.为什么采用层次化存储体系?层次化体系结构如何构成?为了缩小存储器和处理器两者之间性能方面的差距,又因为每一种单独的存储器不可能又大又快又便宜,从而形成层次怀昔结构。
速度越快容量越小,越靠近CPU,顺序是:寄存器,cache,主存,磁盘,光盘和磁带。
2.CPU和主存之间有哪两种通信方式,SDRAM用什么方式与CPU交换信息?异步方式(读操作)过程(需握手信号)CPU送地址到地址线,主存进行地址译码CPU发读命令,然后等待存储器发回“完成”信号主存收到读命令后开始读数,完成后发“完成”信号给CPUCPU接收到“完成”信号,从数据线取数写操作过程类似同步方式的特点SDRAMCPU和主存由统一时钟信号控制,无需应答信号(如“完成”)主存总是在确定的时间内准备好数据CPU送出地址和读命令后,总是在确定的时间取数据存储器芯片必须支持同步方式3.为什么在CPU和主存之间引入cache能提高CPU访存效率?Cache是小容量高速存储器,总是把主存中被频繁访问的活跃程序块和数据块复制到cache中,由于程序访问的局部性,cpu可以直接在cache中得到指令和数据,不必访问主存。
4.为什么说cache对程序员是透明的?程序员只要知道指令中指定存储单元的地址,cpu自动完成读取指令的过程,无论指令和数据在不在cache中。
5.为什么直接映射方式不需要考虑替换策略因为只能映射到cache特定的行,必须将该行换出。
相当于组组联中,cache的组内只有1行。
6.为什么要考虑cache的一致性问题?因为Cache中的内容是主存块副本,当对Cache中的内容进行更新时,就存在Cache和主存如何保持一致的问题。
当多个设备都允许访问主存时,例如:I/O设备可直接读写内存时,如果Cache中的内容被修改,则I/O设备读出的对应主存单元的内容无效;若I/O设备修改了主存单元的内容,则Cache中对应的内容无效。
当多个CPU都带有各自的Cache而共享主存时,某个CPU修改了自身Cache中的内容,则对应的主存单元和其他CPU中对应的内容都变为无效。
第八章名词解释1.总线:计算机系统中部件和设备之间传送信息的公共通路,包括传输介质和相应的控制逻辑。
内部总线:CPU内部总线,由数据线,地址线,控制线组成。
系统总线可分为处理器总线,存储器总线和io总线。
通信总线。
2.IO带宽:单位时间内系统输入或输出的数据量或所完成的io操作次数。
3.响应时间:等待时间,从作业提交开始到作业完成所用4.RAID:将多个独立操作的磁盘按某种方式组织成磁盘阵列,增加容量,将数据存储在多个盘上,通过这些盘并行工作来提高数据传输速度,并用冗余磁盘技术提高系统可靠性。
简答题1.串行接口和并行接口的特点设备和接口之间按位来送数据/同时传送一个字节或一个字节的所有位。
2.Cpu如何进行设备的寻址,两种方式的特点1统一编址方式:与主存空间统一编址,采用主存读写指令读写I/O端口。