1. 什么是cpu? 什么是计算机主机?什么是i/o设备?它们的功能分别是什么?
cpu是**处理器,是运算和控制的核心,主机就是cpu、存储器、i/o接口、总线。i/o设备就是外设,功能是将计算机中处理的信息形式(二进制)与用户习惯的形式(图像、文字、声音等)进行交换。
2. 计算机是如何区分存储器中存储的信息是数据还是程序?
根据地址,指令地址由ip给出,数据地址由指令给出,取址指令送到寄存器,数据送到运算器。ip给出的一定是程序。指令给出的一定是数据。
3. 什么是存储器的容量?什么是数据字?什么是指令字?
存储容量:存储器(主存、辅存)中存放单元的总数,具有二进制表示形式。 数据字是要处理的数据,指令字长为一条指令。
1. 存储容量=单元数x字长=bit、kb、mb…..2. 存储容量=单元数x字长/8=byte,kb、mb、gb、tb….
4. 计算机软件和计算机硬件在逻辑功能上是否是等效的?为什么?
硬件和软件在逻辑上是等效的,也就是计算机的大部分功能可以由硬件完成,也能由软件完成。区别在于速度、成本、灵活性等方面。用硬件实现执行速度快、成本高、修改难、灵活性差,而软件正相反,两者之间没有固定的界限。
一般用硬件实现最基本的功能,软件实现一些复杂的功能,作为硬件的补充。
5. 计算机指令的功能越强,则计算机的性能越高?请对这个问题提出你的观点。
这观点不对。因为计算机系统的性能的性能取决于指令指令系统的指令数量和每条指令执行需要时间。指令的功能强可减少编制程序中指令的数量,但不能保证使每条指令的执行时间短,所以计算机指令的功能强并不意味计算机的性能高。
6. 谈谈你对计算机高级语言的编译和解释过程异同点的理解。
同:都需要将源**进行翻译和执行。
异:编译是将源程序翻译成可执行的目标**,翻译与执行是分开的;而解释是对源程序的翻译与执行一次性完成,不生成可存储的目标**。对解释执行而言,程序远行时的控制权在解释器而不在用户程序;对编译执行而言,运行时的控制权在用户程序。
7. 什么是主存储器?什么是辅助存储器?它们的功能和作用有何不同?
主存储器简称主存。是计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由**处理器(cpu)直接随机存取。辅助存储器是指计算机内存及cpu缓存以外的储存器,属于外设。
cpu不能直接访问,作用是增加空间,速度比内存慢。
8. 简述冯·诺伊曼计算机五大基本功能部件的作用及其相互联系。
运算器:对数据信息进行加工和处理。
控制器:1、定序功能—由ip或pc协调,按规定顺序执行指令(指令周期)。
2、定时功能—由tu为各部件提供统一节拍(微指令、微操作),使其按规定时间表执行(机器、时钟周期)。
3、操作控制功能—由tu产生计算机工作(指令执行)所需的全部控制。
存储器:用于存放程序和数据;
输入设备、输出设备:将计算机中处理的信息形式(二进制)与用户习惯的形式(图像、文字、声音等)进行交换。
联系:以运算器为**,i/o设备与存储器之间的数据传送必须通过运算器。由存储器取出第i条指令-->控制器(形成控制信号)运算器运算/处理数据结果送m或i/o接口i=i+1,继续执行,即程序存储与程序控制过程,完成指令流的控制和数据流的处理。
9. 什么是指令?什么是指令系统?什么是程序?
1. 指令:规定计算机的操作与操作对象,并能为计算机所识别并执行的二进制命令,其格式为操作码op+操作数或操作数地址d。
2. 指令系统:某特定处理器(计算机)所能识别并执行的全部指令的集合(不同处理器具有不同的指令系统)。
例指令系统:取数lda d;存数sta d;加法adda d;乘法mula d;打印pr(out) d;停机hlt。
3. 程序:为解决特定问题而编制的指令(语句)序列。
11. 关于计算机硬件系统的组成:
系统(主机+外设)→主机(cpu,内存,i/o接口,总线ab、db、cb)→cpu(控制器、运算器)
其中控制器iu(ip、ir、id);cu(微程序控制器cm,硬布线控制器);tu(时钟源、启停逻辑、计数器、译码器);
其中运算器(alu、ac、f或psw,寄存器组ri)
12. 关于计算机软件系统:
系统(应用软件、系统软件)→系统软件(操作系统、语言处理程序、服务性程序、数据库管理系统、网络管理程序)→操作系统;系统程序、管理软硬件资源、是用户与计算机之间的接口界面。
13. 关于计算机的基本组成和工作原理:
冯·诺伊曼原理:基于二进制原理的程序存储和程序控制原理。
14. 关于状态寄存器的f或psw
用于存放运算器运算的结果特征或状态。cf、sf、of、zf、if的含义。
15.计算机系统的层次结构:
分为微程序设计级,一般机器级,操作系统级,汇编语言级,高级语言级。5个层次这是从低到高。
16. 描述计算机性能的字长、容量、速度指标的单位是什么?
字长:bit容量:byte,kb、mb、gb、tb...
运算速度:以每秒钟能执行的指令条数来表示,单位为条/秒,常用mips来表。
2. 什么是规格化浮点数?如何判断一个数是否是规格化数?
尾数部分绝对值大于等于1/2 小于等于1就是规格化浮点数。 尾数的符号和尾数小数点后第一位两位相等就是非规格化数。
3. 试简述区位码、国标码与机内码的异同点和相互之间的关系。已知某汉字的区位码,求国标码和机内码是多少?
区位码+2020h=国标码国标码+8080h=机内码。
4. 简述采用补码进行加减运算法的特点。
数值范围与零的唯一性同补码; ·只对整数有定义,适用于运算中进行数值大小的比较。
参加运算的操作数为补码连同符号位一起参加运算减法化成加法(即减某数用加某数的补码代替)
5. 简述标志寄存器中的sf、cf、zf与运算结果之间的关系,并写出其逻辑表达式(设结果为d7d6d5d4d3d2d1d0)
zf=d7+d6+d5+d4+d3+d2+d1+d0sf=d7cf=d8
6. 什么是真值?什么是机器数?计算机中常用的机器数有几种表示形式?
真值:带符号的任意进制数机器数:符号数码化了的二进制数原码、反码、补码、移码。
7. 简述计算机中常用的四种机器数表示形式各自的特点(设字长为n+1位,其中一位为符号位;表示的是定点整数)
原码表示法:数值范围为整数:-(2n-1)~(2n-1);小数-1~1-2-n零有两种表示形式:+0与-0.
只适用于表示带符号数,较直观,而不能用于加/减运算。
反码表示法:数值范围、零的表示形式同原码只作为中间**使用;不宜做运算。
补码表示码:数值范围为整数-2n+1~2n-1;小数-1~1-2-n; 零的表示形式为唯一,即+0=-0=0……0;
适用于进行加/减运算,故计算机中的所有带符号数均以补码表示,并存放于内存。
移码表示法:数值范围与零的唯一性同补码;
只对整数有定义,适用于运算中进行中进行数值大小的比较。
8. 关于定点数的表示:
机器数(原码、反码、补码、移码的定义,作用与特点)→四种码之间的相互转换。已知真值,求它的原码、反码是、补码、移码。
9. 浮点数的表示:
浮点数的基本格式(阶码的作用,阶码的表示,尾数的作用,尾数的表示,尾符的作用)→规格化浮点数的定义(最大,最小,最接近于0的规格化浮点数的表示)→规格化浮点数的机器判断标准。
10. 汉字编码系统中各类编码的作用。
外码的作用、内码的作用、字形码(字模码、字库码)的作用;国标码属何种码?其特点如何?
1.简述静态sram存储器的工作过程中的读过程是如何进行的?
读送地址 ab→mar→mad→mm送控制信号/cs、/rd有效从mm中读出数据→mdr→db 撤消地址及控制信号,ready有效。
2.简述sram存储器工作过程中的写过程是如何进行的?
写选地址 ab→mar→mad→mm送控制信号/cs、/rd同时送数据db→mdr→mm。 将数据写入内存指定单元
撤消地址、控制信号,ready有效。
3.简述sram和dram在结构上和性能上各有什么特点?
具有易失性,可随机读写,用于保存临时程序与数据,sram和dram相比具有集成度低、速度快、**高、不需印刷等特点。
4.简述存取时间和存取周期的定义和它们之间的区别?
从存储器接收到读(或写)命令到从存储器读出(或写入)信息所需的时间成为存储器访问时间或称存储时间。
存储器作连续访问操作过程中完成一次完整存取操作所需的全部时间。
存取周期略大于存取时间。存取时间和存取周期都是主粗的速度指标。
5.简述页式虚拟存储器如何页表来实现地址映象(虚实地址变换)。
页式虚拟存储器的工作过程简述:由p︱d(虚拟地址)→ p+d(实址)
基址寄存器(页表起始地址)+虚拟地址中的p(虚页号)→页表索引s0
根据s0查页表,若装入位=1,则取p(实页号)
p+d(虚址中的页内地址)= p+d(主存的实地址)
6.简述段式虚拟存储器如何通过段表来实现地址映象(虚实地址变换)。
cpu根据虚地址访问时,首先将段号与段表的起始地址相加,形成访问段表对应行的地址,然后根据段表内装入位判断该段是否已调入主存。若已调入主存,从段表读出该段在主存中的起始地址,与段内地址(偏移量)相加,得到相应的主存实地址。
7.简述cache集成在cpu芯片内部有什么好处?将指令cache和数据cache分开设置又有什么好处?
是提高主存速度的有效措施之一。片内缓存可以提高外部总线的利用率,因为cache做在芯片内,cpu直接访问cache不用芯片外的总线(外部总线),而且片内缓存与cpu之间的数据通路很短,大大提高了存取速度,外部总线又可更多地支持i/o设备与主存的信息传输,增强了系统的整体效率。
在采用超前控制或流水线控制方式时,可以实现同时执行多条指令而不会出现取指和执行过程中对统一缓存的争用。
8.什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方式?
计算机组成原理复习提纲
一 计算机系统概述 一 计算机发展历程 二 计算机系统层次结构 1.计算机硬件的基本组成 2.计算机软件的分类 3.计算机的工作过程 三 计算机性能指标 吞吐量 响应时间 cpu时钟周期 主频 cpi cpu执行时间 mips mflops。二 数据的表示和运算 一 数制与编码 1.进位计数制及其相...
《计算机组成原理》复习提纲
计算机组成原理 复习提纲。neumann计算机的体系结构 1.数据表示及运算采用二进制,指令及其他非数位信息也以二进制表示 2.存储程序控制。1 将计算机要解决的问题抽象为数学模型,并按顺序分解为解题的步骤。2 将计算机程序顺序存入存储器,将所需原始数据也存入存储器,这称为 程序存储 3 计算机将存...
计算机组成原理2019计算机组成原理考研真题
2009计算机组成原理考研真题。11.冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,cpu区分它们的依据是 c a指令操作码的译码结果b指令和数据的寻址方式。c指令周期的不同阶段d指令和数据所在的存储单元。12.一个c语言程序在一台32位机上运行。程序中定义了三个变量x,y和z,其中x和z...