计算机组成原理复习材料-(2)

114152计算机组成原理考试题型一、填空题（每空1分，共10分）二、单项选择题（每题2分，共30分）三、多项选择题（每题2分，共10分）四、简答题（每题5分，共10分）五、计算题（每题10分，共30分）六、分析题（共10分）选择、填空、简答：1.组成计算机的五大部件，功能各是什么？2.微型计算机硬件系统最核心的部件是cpu。3.CPU由算术逻辑单元和控制单元单元组成。4.微型计算机中，控制器的基本功能是指。5.现代计算机由CPU、I/O设备及存储设备组成。6.运算器的主要功能能进行算术运算和逻辑运算。7.随着硬件技术的发展，计算机的电子器件推陈出新，但所有种类计算机依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是冯诺依曼。8.计算机的主要技术指标。在MDR、MAR、FLOPS、CPI、MIPS中，用来评价CPU的性能的有。9.下面框图是什么指令执行过程？并指出每个标识的含义。A.重量B.机器字长C.存储容量D.运算速度10.ACC、ALU、IR、PC、MAR、MDR？作用是什么？PC：ProgramCounter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地。MAR：MemoryAddressRegister，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。MDR：MemoryDataRegister，存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读2出、或要写入某存储单元的数据。CPU：CentralProcessingUnit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。CU：ControlUnit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。MQ：Multiplier-QuotientRegister，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；I/O：Input/Outputequipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。MIPS：MillionInstructionPerSecond，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。11.程序计数器用于存放正在执行的指令的内存地址的。指令寄存器用来存放当前的指令。12.已知一个主存储器的MDR为32位，MAR为16位，则地址线是根，该主存储器的大小是B。下一条要执行的指令的内存地址13.计算机更新换代的原则是根据。各代的标志？通常根据计算机所采用的电子元件不同而划分为:电子管，晶体管，集成电路和大规模超大规模集成电路等相四代。以微处理器为核心的微型计算机属于第四代计算机，通常人们以微处理器为标志来划分微型计算机，如286机、386机、486机、pemtium机。14.微型计算机的发展通常以微处理器为技术标志。个人计算机属于微型计算机。计算机分为微型计算机、小型计算机、中型计算机、大型计算机。个人计算机属于微型计算机15.CAD、CAM、CAI含义是。CAD即计算机辅助设计(CAD-ComputerAidedDesign)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。CAD还包含：电气CAD、外贸结算CAD、加拿大元、冠状动脉性心脏病、计算机辅助诊断、服装CAD等含义。CAM(computerAidedManufacturing，计算机辅助制造)它的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。CAI计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。316.1945年，冯·诺依曼机在为一台新的计算机EDVAC(电子离散变量计算机)所制定的计划中，首次提出了存储程序的概念。17.汇编语言、C语言、Java语言、机器语言、BASIC语言，哪个可以直接在机器上运行？使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语。18.三总线结构有哪三部分构成？系统总线、内存总线、I/O总线（43页）19.总线按连接部件的不同，分为？片内总线、系统总线、通信总线片内总线：也叫片总线，是同一部件内部连接个寄存及运算部件的总线；系统总线：是同一台计算机各部件之间相互连接的总线；系统总线又分为数据总线，地址总线，和控制总线，分别传递数据，地址和控制信号。通信总线：负责CPU与外部设备之间的通信。20.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种，各有何特点。为了解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；3种：链式查询、计数器查询、独立请求；特点：链式查询：连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器查询：优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求：判优速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。21.总线判优控制可分为？两种：集中式和分布式22.集中式判优控制分为？三种？工作原理是？速度最快的是？58页3种：链式查询、计数器查询、独立请求（最快）；链式查询：计数器查询：独立请求：23.总线通信控制通常的四种方式？同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信24.连接CPU芯片内部（寄存器与寄存器之间）的总路线是内部总线。？？？25.系统总线中地址线的功能是用于选择主存单元，也可用于选择I/O端口。26.在一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线周期为5个时钟周期传输一个字。则总线带宽是。P6127.若总线宽度为16位，时钟频率为8MHz，完成一次数据传送需要2个总线周期，则总4线带宽是。28.设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送32位数据，则总线的带宽是。（注意带上单位）29.某机字长64位，存储器容量是32MB。若按半字编址，那么它的寻址范围是8M。30.某机字长16位，存储器容量是64MB。若按双字编址，那么它的寻址范围是。例题：1、某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是多少?2、某机字长为32位,存储容量为64MB,若按字节编址.它的寻址范围是多少?解答：我的方法是全部换算成1位2进制的基本单元来算。先计算总容量，如第一题中是16mb中，一B为8位，也就是8个一位基本单元组成，16M=2^24位=2^24个一位基本单元。所以总的基本单元是2^24*8。一个字长是n位，就是说一个字是由n个一位基本单元组成。按照字来编址就是说由一个字所包含的一位基本单元的个数作为一个地址单元，它对应一个地址。同理，双字编址就是两个字所包含的的基本单元数作为一个地址单元。由于一个字节（1B）永远是8位，所以按字节编址永远是8个一位基本单元作为一个地址单元。寻址范围就是说总共有多少个这样的地址。第一题中一个字长是32位，对于按字编址来说一个地址单元有32个基本单元，按双字编址则是一个地址单元有64个，按字节是8个，总容量是2^24*8个。所以按字编址的地址数是2^24*8/32个，按双字是2^24*8/64个，按字节是2^24*8/8个。因此，第一题答案是2^21=2M。同理，第二题答案是2^26*8/8=2^26=64M。31.在异步传输系统中，若字符格式为：1位起始位、8位数据位、1位奇偶校验位、2位终止位，（1）假设波特率为1200bps，则比特率为bps。（2）假设每秒传输120个数据帧，则比特率为。P6432.计算机的存储器系统是指主存储器和外存储器/cache。33.在存储系统层次结构中，主要分为两个层次，缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配问题，主存和缓存之间的数据调动是由硬件自动完成的；主存-辅存层次主要解决存贮系统的容量问题，主存和辅存之间的数据调用时由硬件和操作系统共同完成的。（两个不同层次）。34.寄存器、主存、缓存、外存之间比较容量、速度？速度：寄存器cache主存辅存（容量小的速度快）35.SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM的含义，哪些是易失的（掉电后信息不存储），哪些是非易失的？RAM和ROM指的都是半导体存储器，ROM在系统停止供电的时候依然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。RAM分为两类：静态SRAM，动态DRAMROM分为三类：PROM、EPROM、ＥEPROM36.静态RAM和动态RAM存储信息的原理？5静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。37.动态RAM的刷新通常有三种方式：①集中式---正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。特点：存在一段停止读/写操作的死时间适用于高速存储器②分散式---将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。特点：不存在停止读/写操作的死时间但系统运行速度降低③异步式---前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。38.存储容量为64K×32位，则地址线有几根，数据线有几根？１６根地址线，３２根数据线39.2K×16位，地址线有几根，数据线有几根？１１根地址线，１６根数据线40.16根地址线可寻址的范围是２＾１６。41.用什么衡量Cache的效率？命中率42.三种地址映射方式？全相联映射、直接相联映射和组相联映射。缓存的地址映射中，若主存中的任一块只能固定映射到某一缓存块中，则称作直接相联映射。缓存的地址映射中，若主存中的任一块可以映射到缓存的任意一块中，则称作全相联映射。43.在Cache-主存存储空间中，M表示主存的块数，C表示缓存块数，B为块长，则主存的块数M与缓存的块数C的关系为。Ｐ１１７44.CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数是3800次，访存次数为200次，则Cache/主存系统的命中率为。Ｐ１２２45.假设Cache的工作速度是主存的5倍，且Cache被访问命中的概率为95%，则采用Cache后，存储器性能提高了倍。Ｐ１２２46.硬磁盘、ROM、软磁盘、RAM、光盘、EPROM中，哪些属于辅助存储器？硬磁盘、软磁盘、光盘一般在计算机系统内的存储元件可分为主储存器及辅助储存器.前者再划分为随机取储存器(RandomAccessMemory,RAM)及只读储存器(ReadOnlyMemory,ROM).而后者就是指RAM及ROM以外的储存器,如硬盘,磁盘等.47.下列关于硬盘的说法错误的是Ａ。A.每个计算机主机有且只能有一块硬盘B.硬盘中的数据断电后不会丢失C.硬盘可以进行格式化处理6D.CPU不能够直接访问硬盘中的数据注释：一个主机可以安装多块硬盘48.I/O设备是指输入/输出(Input/Output,简称I/O)，指的是一切操作、程序或设备与计算机之间发生的数据输入/输出设备模型传输过程。。49.一次中断处理的过程，可以归纳为五个阶段：中断请求、中断判优、中断响应、中断服务和中断返回50.一般中断服务程序的流程分为四大部分？保护现场、中断服务、恢复现场和中断返回51.CPU响应中断的时间是一条指令结束。