组成原理复习资料答案.docx

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1、一, 简答题1, CPU由哪些主要部件组成？说明各部件的作用。ALU ： 存放操作数和实现逻辑运算存放器: 存放当前指令和对指令操作码进展译码中断系统： 处理异样和特别状况CU： 发出各种操作叮嘱序列的限制部件2、 试述高速缓冲存储器的根本设计思想和特点。高速缓冲CACHE，介于存放器和主存储器之间，存取速度特别快，用于缓解CPU和主存之间的同步问题。3, 显示适配器作为CRT和CPU的接口由哪几局部组成？刷新存储器, 显示限制器, ROM BIOS 4、 主机及外部设备间为什么要设置接口？计算机系统所配置的外部设备，类型繁多，数量不同。它们不仅在工作速度上及中心处理机差异极大，而且在数据表示

2、的形式上及计算机内部形式也不一样，每一个外部设备都是一个独立的部件。因此，要实现外部设备及主机之间的连接connection和信息交换，必需经过一个数据转换和传输的设备即I/O接口。5、 为什么说取指令是公操作？在取指令阶段，CPU主要完成哪些操作？.因为根本上任何叮嘱都有取指令这一个过程，取指令主要完成两个操作分别是M-IR，PC+1-PC.意思是将指令送到指令存放器。程序计数器加16、 什么是闪速存储器？它有哪些特点？闪速存储器是目前取代传统的EPROM和EEPROM的主要非挥发性永久性的存储器具有较快的速度70ns-200ns。 有节能的管理Auto Sleep和Standby，低功率和

3、低工作电压的功能。更新数据便利，不须去除即可更改数据。可由硬件或软件来限制数据的爱惜。在电脑外围设备和通信设备中广泛应用。目前586电脑运用容量为1MB的闪速存储器，686电脑运用容量为2MB的闪速存储器7、 什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么？RISC即精简指令计算机，特点：选取好用频率高且简洁的指令以及有用但又不困难的指令，让困难指令的功能由频率高的简洁指令组合来实现指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少只有存数/取数指令访问存储器，其余指令操作都在存放器内完成CPU中有多个通用存放器接受超标量和超流水技术，可以使每条指令的平均执行时间小于一个时钟周期限制器接受组合逻辑限制

4、，不用微程序限制接受优化的编译程序8、 DRAM存储器为什么要刷新？有哪几种常用的刷新方式？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息，由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必需设法由外界按确定规律给栅极充电，按须要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新。常用的刷新方式由三种：集中式, 分散式, 异步式。9、 指令寻址方式有哪几种，分别是什么？(1)立刻数寻址; (2)存放器寻址; (3)干脆寻址; (4)存放器间接寻址; (5)存放器相对寻址方式; (6)基址变址寻址方式;(7)相对基址变址寻址方式10、 简述

5、硬布线限制器的设计方法。11、 为了提高运算器速度，通常实行哪些措施。选取合理的数据长度和计算机表示方法实现运算器的操作，特别是四那么运算，必需选择合理的运算方法12、 磁外表存储器主要技术指标有哪些？存储密度，存储容量，平均存储时间，数据传输率13、 DMA 限制器分为哪两类？各有什么特点？选择型：物理上可以连接多个设备，逻辑上只允许连接一个设备多路型：不仅在物理上可以连接多个设备，逻辑上也允许多个设备同时运行14、 中断处理要求有哪些硬件支持？(1) 设立必要的中断源,确定它们提出的中断请求的方式.(2) 依据急迫程度的不同,规定好中断源的优先级别,以确定当几个中断源同时请求时,处理机能有

6、一个先后响应次序.(3) 当处理机响应中断后，须要把被中断程序的现场,断点保存起来,以便中断处理完毕后能返回原程序.(4) 中断效劳程序设计.(5) 复原现场,返回原程序.15, IEEE754标准浮点数的构成？数值的符号位，阶码和尾数16, 什么是相联存储器？特点是什么？相连存储器既可按地址寻址，又可按内容寻址及传统存储器相区分的存储器。特点：相联存储器每次查找是将全部存储字段及检索项同时进展比拟 相联存储器可以进展各种比拟，因此，相联存储器不近能存储，还能进展逻辑运算 相联存储器原理广泛应用在Cache和虚拟存储器中17、 虚拟存贮器按地址格式分为哪三种？页式虚拟存储器, 段式虚拟存储器和

7、段页式虚拟存储器18、 什么是指令周期, 机器周期, 时钟周期？他么之间的关系？指令周期：取出并执行一条指令的时间。机器周期：通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。(也就是计算机完成一个根本操作所花费的时间)时钟周期：处理操作的最根本单位。(CPU的主频)关系：指令周期通常用假设干个机器周期表示，而机器周期时间又包含有假设干个时钟周期。19、 集中式总线优先权仲裁有哪三种方式？简要说明。（1） 链式查询：离总线限制部件最近的设备具有最高的优先级（2） 计数器定时查询：总线上的任一设备要求运用总线时,通过BR线发出总线请求.中心仲裁器接到请求信号以后,在BS线为0的状况下让计数器

8、开场计数,计数值通过一组地址线发向各设备.每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值及请求总线的设备地址相一样时,该设备 置1BS线,获得了总线运用权,此时中止计数查询.3独立请求方式：每一个共享总线的设备均有一对总线请求线BRi和总线授权线BGi. 当设备要求运用总线时,便发出该设备的请求信号.总线限制器中的排队电路确定首先响应哪个设备的请求,给设备以授权信号BGi.20、 总线通信有哪四种方式？同步，异步，半同步，别离式21、 存储器有哪三种扩展方法？重点驾驭位扩展及字扩展字扩展，位扩展，字位同时扩展22、 存储器依据存储介质分为？依据存取方式分为？依据在计算机系统作用分为？

9、依据存储介质：半导体存储器，磁外表存储器，磁芯存储器，光盘存储器按存取方式： 随机存储器RAM，只读存储器ROM，串行访问存储器按作用： 主存，辅存，缓存23、 简述PCI总线特点？PCI总线的主要特点是：1高性能：具有33MHz和66MHz两种同步总线操作，传输速率从132Mbs到528Mb/S，支持突发工作方式；2硬件兼容性：PCI总线部件和插件接口相对于处理器是独立的，可支持不同构造的处理器；3支持即插即用：PCI设备中具有存放设备具体信息的存放器，为系统BIOS和OS层的软件对PCI总线部件及插件配置的自动化供应了必要的条件； 4支持多主设备系统； 5相对的低本钱接受最优化的芯片和多路

10、复用的体系构造； 6优良的软件兼容性PCI部件可以完全兼容现有的驱动程序和应用程序，设备驱动程序可被移植到各类平台上； 7适度地保证了数据的完整性PCI供应的数据和地址奇偶校验功能，保证了数据的完整和精确；8定义了5V和两种信号环境24、 浮点数运算过程中，规格化处理的原那么是？尾数进展运算的结果必需变成规格化的浮点数，对于双符号位的补码尾数来说，就必需是001 或110的形式假设不符合上述形式要进展左规或右规处理二, 计算题1, 定点数加减运算。例如， X = -0.01111,Y = +0.11001, 求X补,-X 补,Y 补,-Y 补,X+Y=,X-Y=2, 浮点数加减运算。例如，有两

11、个浮点数 x=2+01 (-0.111) Y=2+10 (+0.101), 设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位，用补码运算规那么计算x-y的值。3, S, E, M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非零规格化浮点数X，S=1位，E=8位，M=23位。其值表示为：X=-1S1.M2E-128，问它所表示的最大正数，最小正数，最大负数，最小负数。4, 设X, Y为定点纯小数，证明X补+ Y 补 = X + Y 补 mod 2。5, 补码乘法booth算法的原理及应用。 课本254页例题6.21。6, 补码除法加减交替法的原理及应用三, 设计题1, 存储器扩展方面。例如，某机器中，配有一个

12、地址空间为0000H1FFFH的ROM区域，现有8K*16的ROM芯片。配有地址空间为2000H4FFFH的RAM区域，现有SRAM芯片8K8位。假设ROM芯片有CS端，SRAM芯片有CS和WE限制端，CPU地址总线A15A0，数据总线为D15D0 ，限制信号为R / W读 / 写，MREQ当存储器读或写时，该信号指示地址总线上的地址是有效的。要求：(1)满足条件的存储器，画出地址支配方案。(2)画出ROM及RAM同CPU连接图。2.下列图所示为双总线构造的机器，IR为指令存放器，PC为程序计数器具有自增功能，M为主存 受R/W信号限制，AR为主存地址存放器，DR为数据缓冲存放器，ALU由，限

13、制信号确定可完成何种操作，限制信号G限制的是一个门电路。另外，线上标注有限制信号，例如Yi表示Y存放器的输入限制信号，R1o为存放器R1输出限制信号。未标注的线为直通线，不受限制。 “SUB R1 ，R3指令完成R3R1R3的功能操作，画出其指令周期流程图，并列出相应的微操作限制信号序列。3, 某机接受微程序限制方式，其限制存储器容量为51248位，微程序可在整个限制存储器中实现转移，可限制微程序转移条件共4个，微指令接受水平型格式，后继微指令地址接受断定方式，如下图： 微叮嘱字段 判别测试字段 下地址字段 操作限制 依次限制 (1)微指令中的三个字段分别应多少位？(2)画出对应这种微指令格式

14、的微程序限制器逻辑框图。4.某机器指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点，主要从指令条数, 操作数个数, 操作数类型等方面分析。 31 26 22 18 17 16 15 0 OP-源存放器变址存放器偏移量5, 假设某计算机的运算器框图如下图，其中ALU为16位的加法器，SA , SB为16位暂存器，4个通用存放器由D触发器组成，Q端输出， 其读写限制如下表所示： 读限制 写限制 R RA0RA1选择 W WA0WA1选择 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不读出 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 xR0R1R2R3不写入 要求：1设计微指令格式。 2画出ADD，SUB两条指令微程序流程图。6, 某16位机的主存接受半导体存贮器，地址码为18位，假设运用8K8位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板构造形式。问：1假设每个模板为32K16位，共需几个模块板2每个模块内共有多少片RAM芯片3主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？