電大計(jì)算機(jī)原理簡(jiǎn)答題小抄版（不看后悔哦精心整理）

1、a按照操作數(shù)的個(gè)數(shù)不同，把指令分成哪幾種？答：按照操作數(shù)的個(gè)數(shù)不同，指令分為下面四種：(1)無(wú)操作數(shù)指令；(2）單操作數(shù)指令；(3)雙操作數(shù)指令；(4)多操作數(shù)指令。ccache有哪3種基本映像方式，直接映像方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：cache存儲(chǔ)器通常使用3種映像方式，它們是全相聯(lián)映像方式、直接映像方式、組相聯(lián)映像方式。直接映像是簡(jiǎn)單的地址映像，地址變換速度較快，且遇到?jīng)_突替換時(shí)，只要將所在的塊替換出來(lái)，不需要替換算法，硬件實(shí)現(xiàn)更容易，但它的命中率略低。d多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由哪3級(jí)存儲(chǔ)器組成。每一級(jí)存儲(chǔ)器使用什么類型的存儲(chǔ)介質(zhì)？答：有高速緩存、主存存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器組成的。高速存儲(chǔ)器使用靜

2、態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，主存存儲(chǔ)器通常使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)芯片實(shí)現(xiàn)。而虛擬存儲(chǔ)器通過(guò)快速磁盤設(shè)備上的一片存儲(chǔ)區(qū)。前兩者是半導(dǎo)體電路器件，以數(shù)字編輯電路方式進(jìn)行讀寫，后者則是在磁性介質(zhì)層中通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程完成信息讀寫。f浮點(diǎn)運(yùn)算器由哪幾部分組成？答：浮點(diǎn)運(yùn)算器是主要用于對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)的浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的部件。浮點(diǎn)數(shù)通常由階碼和尾數(shù)兩部分組成,階碼是整數(shù)形式的，尾數(shù)是定點(diǎn)小數(shù)形式的。這兩部分執(zhí)行的操作不盡相同。因此，浮點(diǎn)運(yùn)算器總是由處理階碼和處理尾數(shù)的這樣兩部分邏輯線路組成。j舉例說(shuō)明運(yùn)算器中的alu通常可以提供的至少5種運(yùn)算功能，運(yùn)算器中使用多累加器的好處是什么/答：alu通常應(yīng)提供加、減、與、或、異或等多種算術(shù)及

3、編輯運(yùn)算功能；運(yùn)算器中使用多累加器有利于減少運(yùn)算器執(zhí)行運(yùn)算過(guò)程中訪問(wèn)內(nèi)存儲(chǔ)器的次數(shù)，即可以把一些中間結(jié)果暫存在累加器中，有利于提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率。簡(jiǎn)單說(shuō)明一個(gè)指令周期中讀取指令、指令譯碼、alu 執(zhí)行、讀寫內(nèi)存或接口、數(shù)據(jù)寫回5個(gè)執(zhí)行步驟的含義？答：(1)讀取指令是每一條指令都必須執(zhí)行的，所完成的功能對(duì)所有指令都相同；(2) 指令譯碼完成的功能對(duì)多數(shù)的指令是類似的， 例如判斷指令類型、讀寄存器組等z；(3)alu 執(zhí)行所完成的是數(shù)據(jù)或地址計(jì)算功能， 對(duì)不同指令會(huì)有所區(qū)別；(4)讀寫內(nèi)存或接口 只被用于讀寫內(nèi)存或者讀寫接口的指令p；(5)數(shù)據(jù)寫回將alu 的計(jì)算結(jié)果( 或從內(nèi)存、接口讀來(lái)的數(shù)據(jù)

4、) 寫人寄存器組。簡(jiǎn)述控制器在整機(jī)中起到的作用和基本功能。答：控制器部件是計(jì)算機(jī)的五大功能部件之，其作用是向整機(jī)中包括控制器部件在內(nèi)的每個(gè)部件提供協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)的最本質(zhì)的功能是連續(xù)執(zhí)行指令，而每一條指令往往又要分成幾個(gè)執(zhí)行步驟才得以完成。所以，控制器的基本功能是，依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令和它當(dāng)前所處的執(zhí)行步驟，形成并提供出在這一時(shí)刻整機(jī)各部件要用到的控制信號(hào)，并且決定下一步將進(jìn)入哪個(gè)執(zhí)行步驟。簡(jiǎn)述微程序控制器的基本工作原理？答：微程序控制器是用多條微指令“解釋執(zhí)行”每一條指令的功能，硬件組成中的核心線路是一個(gè)被稱為控制存儲(chǔ)器的部件（用rom芯片實(shí)現(xiàn)），用于保存由微指令（指令一個(gè)

5、執(zhí)行步驟用到的控制信號(hào)的集合）組成的微程序。在程序執(zhí)行過(guò)程中，將按照指令及其執(zhí)行步驟，依次從控制存儲(chǔ)器中讀出一條微指令，用微指令中的微命令字段控制各執(zhí)行部件的運(yùn)行功能，并用下地址字段形成下一條微指令的地址，使得微程序可以連續(xù)運(yùn)行。靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器器件的特性有哪些主要區(qū)別? 各自主要應(yīng)用在什么地方?答：由于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器集成度高，生產(chǎn)成本低，被廣泛地用于實(shí)現(xiàn)要求更大容量的主存儲(chǔ)器。靜態(tài)存儲(chǔ)器讀寫速度快，生產(chǎn)成本高，通常多用其實(shí)現(xiàn)容量可以較小的高速緩沖存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)容量大 、速度快和成本低的要求的? 答：將存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成的多級(jí)結(jié)

6、構(gòu)。其中高速緩沖存儲(chǔ)器的存取速度與cpu速度處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)，但其具有價(jià)格高、功耗大、集成度低的特點(diǎn)，所以不適合用作大容量的存儲(chǔ)器;主存儲(chǔ)器的存取速度略低，價(jià)格略高，具有集成度高、功耗低的特點(diǎn)，用來(lái)存儲(chǔ)經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)或程序，輔助存儲(chǔ)器是存取速度相對(duì)較慢但存儲(chǔ)容量較大的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)不太常用的大部分程序和數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)指令中要用到的操作數(shù)一般可以來(lái)自哪些部件？答：(l ) cpu內(nèi)部的通用寄存器。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出用到的寄存器編號(hào)(寄存器名) ,通用寄存器的數(shù)量一般為幾個(gè)、十幾個(gè)，故在指令字中須為其分配2、3、4、5或更多一點(diǎn)的位數(shù)來(lái)表示一個(gè)寄存器。(2) 外圍設(shè)備( 接口中的一個(gè)寄存器。通常用

7、設(shè)備編號(hào)、或設(shè)備入出端口地址、或設(shè)備映像地址與內(nèi)存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一編址的一個(gè)設(shè)備地址編號(hào)來(lái)表示。(3) 內(nèi)存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出該存儲(chǔ)單元的地址。解釋術(shù)語(yǔ)：數(shù)據(jù)傳送控制。答：交換數(shù)據(jù)的過(guò)程中，通信設(shè)備的雙方都需要對(duì)時(shí)間上的配合關(guān)系進(jìn)行控制，這就是數(shù)據(jù)傳送控制，或稱為總線通信控制，通常又稱為同步問(wèn)題。常用的數(shù)據(jù)傳送控制有同步通信和異步通信兩種方式。m名詞解釋: 存取周期， 存儲(chǔ)容量？答：存取周期是存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作(讀或?qū)?-之間的最小間隔時(shí)間。存儲(chǔ)容量是存儲(chǔ)器存放二進(jìn)制代碼的總數(shù)量，通常用存儲(chǔ)器所能記憶的全部字?jǐn)?shù)和宇長(zhǎng)的乘積來(lái)表示。名詞解釋：ram、rom？答：ra

8、m即隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，在程序的執(zhí)行過(guò)程中既可讀出又可寫人信息。rom即只讀存儲(chǔ)器，在程序的執(zhí)行過(guò)程中只能讀出信息，不能寫人信息。q確定一臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)并評(píng)價(jià)其優(yōu)劣，通常應(yīng)從哪幾個(gè)方面考慮？答：主要從以下4個(gè)方面進(jìn)行考慮：（1）指令系統(tǒng)的完備性，常用指令齊全，編輯方便；（2）指令系統(tǒng)的高效性，程序占內(nèi)存空間少，運(yùn)行速度快；（3）指令系統(tǒng)的規(guī)整性，指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一簡(jiǎn)單，易學(xué)易記；（4）指令系統(tǒng)的兼容性，同一系列的低檔計(jì)算機(jī)的程序能在新的高檔機(jī)上直接運(yùn)行。s什么是數(shù)據(jù)傳送控制中的同步通信方式?答:數(shù)據(jù)在總線上傳送時(shí)雙方使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步的通信方式稱為同步通信方式。這個(gè)共用的時(shí)鐘信號(hào)通

9、常由cpu的總線控制邏輯提供，這里稱它為總線時(shí)鐘。一個(gè)或幾個(gè)總線時(shí)鐘周期構(gòu)成一個(gè)總線周期，每個(gè)周期完成一次數(shù)據(jù)傳輸，總線周期的長(zhǎng)短，還需要與被讀寫部件的存取時(shí)間相配合。由于通信雙方使用同一時(shí)鐘信號(hào)，完成對(duì)地址、控制和數(shù)據(jù)信號(hào)的送出與接收，所以有比較高的數(shù)據(jù)傳輸率。什么是指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期? 三者有何關(guān)系?答：指令周期通常是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。機(jī)器周期是所有指令執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間，通常以存取周期作為機(jī)器時(shí)間，時(shí)鐘周期是機(jī)器主頻的倒數(shù)，也稱為節(jié)拍，它是控制計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間。一個(gè)指令周期包含若干個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期包含若干個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)指令周期內(nèi)的機(jī)器周期數(shù)

10、可以不等，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)的時(shí)鐘周期數(shù)也可以不等。什么是指令周期? 舉例說(shuō)明一個(gè)指令周期往往要包含哪幾個(gè)執(zhí)行步驟?答：指令周期通常是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。一個(gè)指令周期往往要包含幾個(gè)執(zhí)行步驟，例如可能包括讀取指令、指令譯碼和讀寄存器組、a lu執(zhí)行運(yùn)算、讀寫內(nèi)存或接口、數(shù)據(jù)寫回寄存器組這5個(gè)步驟。什么是數(shù)據(jù)傳送控制中的異步通信方式？答：數(shù)據(jù)傳送時(shí)雙方使用各自的時(shí)鐘信號(hào)的通信方式稱為異步通信方式。異步通信的雙方采用“應(yīng)答方式”（又稱握手方式）解決數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的時(shí)間配合關(guān)系，而不是使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步。為此，cpu必須再提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，通知接收設(shè)備接受巳發(fā)送過(guò)去的數(shù)據(jù)。接收設(shè)備還將

11、用這一時(shí)鐘信號(hào)作為自己接收數(shù)據(jù)時(shí)的選通信號(hào)。什么是總線仲裁？答：數(shù)據(jù)傳輸總要在計(jì)算機(jī)的兩個(gè)部件之間進(jìn)行，必須由總線主設(shè)備首先啟動(dòng)這次傳輸過(guò)程。即申請(qǐng)總線使用權(quán)并發(fā)出命令控制總線運(yùn)行，而總線從設(shè)備只能響應(yīng)有主設(shè)備發(fā)出的命令并執(zhí)行讀寫操作。當(dāng)有多個(gè)總線設(shè)備同時(shí)發(fā)出總線使用權(quán)的請(qǐng)求時(shí)，為了確保在任何時(shí)候只有一個(gè)總線設(shè)備受用總線傳輸數(shù)據(jù)。需要決定有其中某個(gè)蛇般獲得總線使用權(quán)。這就是進(jìn)行總線仲裁?？偩€仲裁一定是把總線使用優(yōu)先分配給優(yōu)先級(jí)搞的主設(shè)備使用。t同步通信與異步通信的主要區(qū)別是什么? 說(shuō)明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)？答：同步通信與異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時(shí)鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時(shí)序、統(tǒng)一的傳輸周

12、期進(jìn)行信息傳輸，通信雙方按事先約好的時(shí)序聯(lián)絡(luò)。后者沒(méi)有公共時(shí)鐘，沒(méi)有固定的傳輸周期，采用應(yīng)答方式通信w微程序控制器通常運(yùn)用于什么場(chǎng)合? 為什么? 答：微程序控制器通常在性能要求不是特別高的系列計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用，相對(duì)硬連線控制器其運(yùn)行速度較慢，難以使用在性能要求特別高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。y一條指令要由哪兩部分組成? 各部分的作用是什么? 答：第一部分是指令的操作碼，它用于指明本條指令的運(yùn)算和操作功能，計(jì)算機(jī)需要為每條指令分配一個(gè)確定的操作碼。第二部分是指令的操作數(shù)地址，它用于給出被操作的信息指令或數(shù)據(jù))的地址，包括參加運(yùn)算的一個(gè)或多個(gè)操作數(shù)所在的地址，運(yùn)算結(jié)果的保存地址，程序的轉(zhuǎn)移地址、被調(diào)用

13、的子程序的人口地址等。硬連線控制器是使用什么子部件來(lái)區(qū)分和表示指令不同的執(zhí)行步驟的? 它的基本工作原理是什么? 答：在硬連線控制器中，由節(jié)拍發(fā)生器( tlmmg) 來(lái)區(qū)分指令不同的執(zhí)行步驟的。節(jié)拍發(fā)生器是由幾個(gè)觸發(fā)器電路實(shí)現(xiàn)的典型的時(shí)序邏輯電路，它為指令的每一個(gè)執(zhí)行步驟提供一個(gè)節(jié)拍狀態(tài)信號(hào)，而節(jié)拍狀態(tài)的變換標(biāo)明了一條指令執(zhí)行步驟的次序關(guān)系。z在計(jì)算機(jī)中采用多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)， 是建立在程序的什么原理之上的? 這一原理主要體現(xiàn)在哪些方面? 答：多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的運(yùn)行原理是建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的。它主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面(1)時(shí)間方面，在一小段時(shí)間內(nèi)，最近被前問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問(wèn)，(2) 空間方面， 這些最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)， 往往集中在一小片存儲(chǔ)區(qū)域中，(3) 在指令執(zhí)行順序方面， 指令的順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大。總線的信息傳輸有哪幾種方式？具體說(shuō)明幾種方式的特點(diǎn)？答：總線的信息傳輸有串行傳送、并行傳送、復(fù)用傳送和數(shù)據(jù)包傳送等四種基本方式：串行傳送方式是n位字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)通過(guò)一條通