计算机原理简答题【徐州工程学院】 | 顾建伟个人博客
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计算机原理简答题【徐州工程学院】
2014年06月16日 电脑相关 ⁄ 共 3465字 暂无评论

名词解释:
1. DMA;2. 中断向量;3. 存储器字扩展;4. 分散式存储器刷新
答:DMA:直接内存存取,指外设与内存直接交换信息而不经过CPU。
中断向量:中断服务程序的入口地址。
存储器字扩展:增加存储器中字的数量,即存储器寻址空间的扩展。
分散式存储器刷新:动态存储器采用了电容作为存储元件,电容具有放电特性而导致信息丢失。为防止信息丢失必须对存储器内容进行定期。在分散式存储器中,存储器的存取周期被分成二个阶段,第一阶段用于正常读写,第二阶段用于对存储器内容进行刷新以防止信息丢失。

简答题
1 CPU中五个主要寄存器的名称功能
(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所访问的内存单元的地址。
(4)缓冲寄存器(DR):补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
(5)累加寄存器(ACC):当运算器的算术逻辑单元(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。
2指令机器时钟周期,三者关系
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。 (1分)
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。
3. 计算机硬件系统由:运算器、控制器、存储器、I/O设备组成。
运算器:完成算数和逻辑运算。
控制器:根据指令的要求控制和协调其他部件工作。
存储器:存储程序和数据。
输入设备:将外部信息以一定格式输入到计算机系统。
输出设备:将计算机系统的信息提供给外部设备。
4. 外围设备的I/O控制方式分类及特点:
程序查询方式:CPU的操作和外围设备的操作能够同步,而且硬件结构比较简单。
2,程序中断方式:一般适用于随机出现的服务,且一旦提出要求应立即进行,节省了CPU的时间,但硬件结构相对复杂一些。
3,直接内存访问(DMA)方式:数据传输速度很高,传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件,适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。
4,通道方式:可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送,大大提高了CPU的工作效率。
5,外围处理机方式:通道方式的进一步发展,基本上独立于主机工作,结果更接近一般处理机。
1. 什么是溢出,判断浮点运算溢出
运算结果超出机器数所能表示的范围时,称为溢出。(2分)检测方法:单符号位判别法、进位位判别法、双符号位判别法。
2.DRAM为什么要刷新,几种常用刷新方式
DRAM利用电容存储电荷的原理保存刷新,但随着时间增加,电容会漏电,使存储的信息丢失,因此需要刷新对动态存储器要每隔一定时间给全部基本存储元的存储电容补充一次电荷。包括集中式刷新、分布式刷新、异步刷新方式。
3. 在微程序控制器中,微操作控制信号的形成与哪些信号有关?
(1)时序信号:用来保证机器各个功能部件有节奏的进行信息传递、加工和存储等。
(2)操作码译码输出:按照指令的要求和时序产生各种控制信号,控制各部件操作,完成指令功能。
(3)各部件反馈信号:对运算和处理的结果进行反馈。
指令译码器的输出信号、执行部件的反馈信息、时序发生器的时序信号。
4.中断处理过程
(1)设备提出中断请求(2)当一条指令执行结束时CPU响应中断(3)CPU设置“中断屏蔽”标志,不再响应其它中断请求(4)保存程序断点(PC)(5)硬件识别中断源(转移到中断服务子程序入口地址)(6)用软件方法保存CPU现场(7)为设备服务(8)恢复CPU现场(9)“中断屏蔽”标志复位,以便接收其它设备中断请求(10)返回主程序
1. 什么叫指令,什么叫指令系统
指令就是要计算机执行某种操作的命令
一台计算机中所有机器指令的集合,称为这台计算机的指令系统。
2. 存储器的性能指标主要是存储容量. 存储时间、存储周期和存储器带宽。
3. 一个计算机系统中的总线分为三类:
(1)同一部件如CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线,称为内部总线。
(2)同一台计算机系统的各部件,如CPU、内存、通道和各类I/O接口间互相连接的总线,称为系统总线。
(3)多台处理机之间互相连接的总线,称为外部总线。
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。(2分)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. 描述指令ADD(R1),(R2)执行的过程
送地址: PC→MAR,计算下一条地址:PC+1→PC
取指令:DBUS→MDR,MDR→IR
取第一个操作数:R1→MAR,DBUS→MDR,MDR→Y
取第二个操作数并执行运算:R2→MAR,DBUS→MDR,MDR→B,B+Y→Z
5,送结果: R1→MAR,Z→MDR
简述微程序控制的基本思想?
答:把指令执行的所有控制信号放在一个存储器中,需要时从这个存储器读取(1分)。一条指令的功能通常用许多条微指令实现这个微指令序列称为微程序。
计算机运行时,一条一条读出这些微指令,从而产生各种操作的控制信号。

提高存储器速度可采用哪些措施?五种。
答:措施有:①采用高速器件,
采用cache (高速缓冲存储器),
③采用多体交叉存储器,
④采用双端口存储器,
⑤加长存储器的字长。
什么是RISC?RISC指令系统的特点 ?(8个选四个)
答:RISC是精简指令系统计算机
它有以下特点:
选取使用频率最高的一些简单指令。
指令长度固定。
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。
大部分指令在一个机器周期内完成。
CPU中通用寄存器数量多。
以硬布线控制为主,不用或少用微指令码控制。
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。
指令以流水方式执行

微指令的基本格式是什么?其基本格式中每一部分有何作用?微指令周期与CPU周期有何关系?机器指令与微指令有何关系?

答:(1)微指令的基本结构由“操作控制部分”和“顺序控制部分”组成。操作控制部分发出管理和指挥全机工作的控制信号,其每一位或多个的不同组合表示一个微命令;顺序控制部分决定产生下一条微指令的地址。
(2)微指令周期时间与CPU周期时间相等。也即执行一条微指令的时间等于一个机器周期时间。
(3)一条机器指令对应一个微程序,一个微程序由若干条微指令组成,因此一条机器指令的功能是由若干条微指令实现的,或者说一条机器指令对应多条微指令。
什么是中断,说明程序冲断的处理过程?
CPU在执行一个程序时,对系统发生的某个事件(程序自身或外界的原因)作出的一种反应:CPU暂停正在执行的程序,保留现场后自动转去处理相应的事件,处理完该事件后,到适当的时候返回断点,继续完成被打断的程序。
过程:1.关中断:由硬件自动实现,让CPU进入不可再次相应中断的过程;2.保存断点:将当前的程序计数器PC中的内容保存起来;3.识别终端源,转向中断服务程序:在多个中断源同时请求中断的情况下,实际响应的只能是优先权最高的那个;4.保存现场,交换屏蔽字:现场信息一般是指程序状态字、中断屏蔽寄存器和CPU中某些寄存器的内容;5.开中断:开中断将允许更高级的中断请求得到响应,实现中断嵌套;6.执行中断服务程序主体:7.关中断:为了在回复现场和屏蔽字时不要被中断打断;8.恢复现场和屏蔽字:9.开中断:10.中断返回:有一条IRET指令实现。
分别说明IDE接口、SCSI接口、USB接口、AGP接口的应用场合
IDE:硬盘接口
SCSI:一种用于计算机和智能设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。
USB: 几乎所有的可以与电脑联机的移动设备
AGP,全称Accelerated Graphic Ports,PC的图形系统接口的一种,目前已经被淘汰的图形系统接口。这项技术产生的时候,3D图形加速技术开始流行并且迅速普及,为了使系统和图形加速卡之间的数据传输获得比PCI总线更高的带宽,AGP应运而生。

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