组成原理复习资料.docx

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1、一、填空题例1：微指令分 操作 控制字段和 顺序 控制字段两部分编码。例2：设相对寻址的转移指令占2个字节，第一字节为操作码，第二字节是位移量（用补码表示），每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（pc）+ 1 pc。设当前指令地址为3008H，要求转移到300FH，则该转移指令第二字节的内容应为 05H 。若当前指令地址为300FH，要求转移到3004H，则该转移指令第二字节的内容为 F3H 。 例3：在微指令的字段编码中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则，其中包括：（1）把 互斥 性的微命令分在同一段内，（2）一般每个小段还要留出一个状态，表示不产生微命令 。例4：

2、中断请求的一般判优顺序是 故障引发的中断请求、DMA请求和外部设备中断请求。例5：高速缓冲存储器的地址映像方式有： 直接映 、 全相联映像 、和 组相联映像 三种。例6：DMA的数据块传送分为 DMA初始化 、 DMA传送 、和 DMA后处理 阶段。 例7： 静态 RAM是利用触发器电路的两个稳定状态来表示信息“0”和“1”，故在不断开电源时，可以长久保持信息； 动态 RAM利用电容器存储的电荷来表示信息“0”和“1”，因此需要不断进行刷新。例8：现在所生产的存储器芯片的容量是有限的，在字数或字长方面与实际存储器的要求都有很大差距，所以需要在 位数 和 字数 两方面进行扩展才能满足实际存储器的

3、容量要求。 例9：根据目前常用的存储介质将存储器分为 半导体存储器 、 磁表面存储器 和光盘存储器三种。例10：对存储器的要求是 存储容量大 、 存储速度快 、和 成本价格低 。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。例11：动态半导体存储器的刷新方式主要有 集中刷新 、 分散刷新 和 异步刷新 三种方式。 例12：高速缓冲存储器（CACHE）常用的替换算法有 先进先出算法 、最近最少使用算法 和随机替换算法。 例13：在数的表示范围方面，浮点比定点 大 。在运算规则方面，浮点比定点 复杂 。在运算精度方面，浮点比定点 高 。例14：控制器按照微命令形成方法不同分为： 组合逻辑控制器

4、和微程序控制器。例15：计算机操作与时序信号之间的关系称为时序控制方式，时序控制方式可分为: 同步控制 和异步控制两大类。例16：DMA（直接内存访问）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对 总线 的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和 I/O设备 之间进行.例17：若浮点数的尾数用补码表示，当运算结果的两位符号位和小数点后的第一位是 00.1 或 11.0 时，表明结果是规格化的数。例18：在补码一位乘法中，如果判断位YiYi-1=10，则下一步（但不是最后一步）的操作是将部分积加上 -X补 ，再向 右 移一位。（设x为被乘数，y为乘数）例19：由于一个存储器芯片的容量和位数一般不能满

5、足使用要求，所以通常将若干个芯片按 串联 和 并联 两种方式相连接。例20：按数据传输格式来分，IO接口类型可分 并行接口 和 串行接口 两种。 例21：微程序入口地址是根据 指令操作码 通过 微地址形成电路 产生的。例22：某半导体存储器的地址码为16位，因此该机由地址码计算出的主存最大容量为 64K (或216) 个单元。例23：一个直接映像的Cache，有64个块，主存共有4096个块，每个块64个字，因而在主存地址中，应有标记字段 6 位，Cache的容量为 4096（或6464）字。例24：指令操作码字段表示指令的操作特性与功能 ，而地址码字段表示操作数地址或操作数 。 例25：冯诺

6、依曼型计算机工作原理是 存储程序 并按 地址 顺序执行，这也是CPU能够自动化工作的关键。例26：执行子程序调用指令时，首先把 返回 地址 压入堆栈 保存，然后才转入所调用的子程序中执行。例27：时序系统一般是由 周期 、 节拍 和 工作脉冲 三级时序信号组成。 例28：微指令的编码方法有直接控制（或称不译码） 表示法、分段编码 表示法和混合表示法。例29：字符的ASCII编码用7位(bit)表示，一个汉字的内码占用2字节(Byte)。例30:计算机各部件之间有两股信息，数据流和控制流 。例31:对二地址格式指令，有两个地址码，分别称为源地址码和目的地址码 ，前者在指令执行中不变。 例32:补

7、码乘法运算可以分解为 相加 和右移 两种基本操作。例33:CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期，它常用若干个机器周期来表示，而后者又包含若干个时钟周期 。例34:微程序控制器的核心部件是控制存储器 ，它一般用只读存储器构成。例35:微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有计数器方式 、断定方式等。 例36:虚拟存储器指的是主存-辅存 层次，它给用户提供了一个比实际主存 空间大得多的虚拟地址 。例37:设置CACHE的理论依据是程序访问的局部性原理。 例38:指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，指令的格式 和功能 不仅直接影响到机器的硬件结构，而且影响到系统软件 。 例39:

8、CPU能直接访问主存储器 和高速缓冲存储器（或CACHE） ，但不能直接访问磁盘和光盘。 例40:通道是一个特殊功能的处理器 ，它有自己的I/O指令 ,专门负责数据输入输出的传输控制。 例41:控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，通常把这种控制命令叫做微命令,而执行部件接受此控制命令后所进行的操作叫做微操作 。 例42:定点原码除法和定点补码除法均可采用不恢复余数（或加减交替）法，但在补码除法中，符号位参与运算。例43:按照总线仲裁电路位置的不同，总线仲裁有 集中式 仲裁和 分布式 仲裁两种方式。 例44:工作周期也称为机器周期 ；一个工作周期包含若干个时钟周期 。任何一条指令的指令

9、周期至少需要时钟周期 2 个工作周期。 例45:在3种集中式总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，链式查询方式对电路故障最敏感。例46:在单总线结构的计算机系统中，每个时刻只能有两个设备进行通信，在这两个设备中，获得总线控制权的设备叫主设备，由它指定并与之通信的设备叫从设备 。 例47:设D为指令中的形式地址，RI为基址寄存器，PC为程序计数器。若EA=(RI)+D ，则为变址寻址寻址方式；若为相对间接寻址方式，则有效地址为EA（PC）+D 。 例48: BCD码的含义是二进制编码的十进制数，最广泛使用的一种BCD码是 8421BCD码 。 例49:不同的计算机有不同的指令系统，“RISC

10、”表示的意思是精简指令系统计算机 。 例50:存储器堆栈中，需要一个有加减计数功能寄存器作为堆栈指示器SP ，用它来指明堆栈的栈顶位置的变化。例51:半导体动态RAM靠电容暂存电荷原理存贮信息，而半导体静态RAM靠双稳态电路（内部交叉反馈）原理存贮息。例52: SN74181 ALU是一个 4 位运算单元，由它组成16位ALU需使用 4 片SN74181和1片SN74182 ,其目的是为了实现 16位 并行操作。例53:微程序存放在 控制存储器 （CM）中，它是CPU中的部件。 二、选择题例1：真值-1011的八位原码是（ C ） A B C D例2：内存单元的内容可以是指令，也可以是数据，它

11、们在形式上没有差别，主要通过( C )来识别从内存单元取的是指令还是数据。 A指令译码器 B. 主存单元的地址范围 C. 指令执行的不同阶段 D. 时序信号例3： 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（ D ）来实现。A原码运算的二进制减法器 B补码运算的二进制减法器C补码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器例4：为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采用（ B ）。A、立即寻址 B、寄存器寻址 C、间接寻址 D、变址寻址例5：脉冲型微命令的作用是（ A ）。 A.用脉冲边沿进行操作定时 B.在该脉冲宽度时间内进行ALU操作 C.在该脉冲宽度时间内进行数据传送 D.在该脉冲宽度

12、时间内打开数据传送通路例6：下列叙述中，能反映RISC特征的有( A )。 A设置大量通用寄存器 B指令长度可变 C丰富的寻址方式 D使用微程序控制器例7：总线的数据通路宽度是指（ A ）。 A能一次并行传送的数据位数 B可依次串行传送的数据位数 C单位时间内可传送的数据位数 D可一次并行传送的数据的最大值例8：在多级存储体系中，“cache主存”结构的作用是解决（ D ）的问题。A.主存容量不足 B.主存与辅存速度不匹配 C.辅存与CPU速度不匹配 D.主存与CPU速度不匹配 例9：计算机在控制硬盘和主机之间的大批数据交换时主要采用（ D ）方式。 A通道和I/O处理器方式 B程序直接控制方

13、式 C程序中断控制方式 DDMA方式例10：在微程序控制器中，机器指令和微程序指令的关系是（ C ）。A 每一条机器指令由一条微指令来执行B 一条微指令由若干条机器指令组成C 每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行D 一段微程序由一条机器指令来执行例11：浮点加减中的对阶（ A ）。A 将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶 码相同 B 将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同C 将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D 将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同例12：为了减少指令中的地址个数，可以采用（B） A直接寻址 B隐含寻址 C相对寻址 D变址寻址例13：在计算机的层次化存储器

14、结构中，虚拟存储器是指（C）. A将主存储器当作高速缓存使用 B将高速缓存当作主存储器使用 C将辅助存储器当作主存储器使 D将主存储器当作辅助存储器使用例14：接口是（ B ）的逻辑部件。ACPU与系统总线之间 B系统总线与I/O设备之间C主存与I/O设备之间 D运算器与I/O设备之间例15：动态RAM存储信息依靠的是（D）。A单稳态触发器 B磁场C双稳态触发器 D电容器例16：若浮点数尾数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化表示的方法是（ C ）。A阶符与数符相同为规格化表示B. 阶符与数符相异为规格化表示C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化表示D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规

15、格化表示例17：CPU可直接编程访问的存储器是（D）。 A光盘存储器B虚拟存储器 C磁盘存储器D主存储器 例18：程序计数器是指（D）。A可存放指令的寄存器 B可存放程序状态字的寄存器C本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D存放下一条指令地址的寄存器例19：在异步控制的总线传送中（ C ）。A所需时间固定不变 B所需时钟周期数一定C所需时间随实际需要可变 D时钟周期长度视实际需要而定 例20：零地址指令可选的寻址方式是（C）。 A立即寻址 B间接寻址 C堆栈寻址 D寄存器寻址例21：在集中式总线仲裁中，（ C ）方式响应时间最快。A 链式查询 B 计数器定时查询C 独立请求 D 以上三种相同例2

16、2：中断屏蔽字的作用是（ B ）A暂停外设对主存的访问B暂停对某些中断的响应C暂停对一切中断的响应D暂停CPU对主存的访问例23:计算机（CPU）主频的周期是指（ A ）。 A 时钟周期 B指令周期 C 工作周期D 存取周期 例24:使CPU与I/O设备完全并行工作方式是（ C ）方式。 A程序直接传送 B中断 C通道 D程序查询例25:指令系统采用不同寻址方式的主要目的是（ D）。A 提高访问速度 B简化指令译码电路C 增加内存容量 D 扩大寻址范围 例26:在主机中，能对指令进行译码的器件是（ D ）。 A 存储器B ALUC 运算器 D 控制器 例26:某SRAM芯片，存储容量为64K1

17、6位，该芯片的地址线和数据线数目为（ D ）。A64，16 B16，64 C 64，8 D 16，16 例27:相联存贮器是按( C )进行寻址的存贮器。 A地址方式 B堆栈方式 C内容指定方式 D地址方式与堆栈方式 例28:下面描述RISC指令系统中基本概念不正确的句子是( C )。A选取使用频率高的一些简单指令，指令条数少； B 指令长度固定； C指令格式种类多，寻址方式种类多； D只有取数/存数指令访问存储器。例29:用3K4位的存储芯片组成12KB存储器，需要这样的芯片（ A ）。 A8片B4片 C3片 D2片 例30:指令格式中的地址结构是指（ D ）。A地址段占多少位B指令中采用几

18、种寻址方式C指令中如何指明寻址方式D指令中给出几个地址 例30:总线的从设备（ D ）。 A不掌握总线控制权 B掌握总线控制权C只能发送信息 D只能接收信息 例31: （ D ）表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A.原码 B.补码 C.反码 D.移码 例32:下列寄存器中，汇编语言程序员可编程使用的是( B )。A存储器地址寄存器 B通用寄存器C存储器数据寄存器 D指令寄存器例33:关于数据表示和编码，下列说法正确的是（ B ）。A. 奇偶校验码是一种功能很强的检错纠错码B. 在计算机中用无符号数来表示内存地址C. 原码、补码和移码的符号编码规则相同D. 用拼音从键盘上敲入汉字时，使用的拼音

19、码是汉字的字模码 例34:在cache的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是（ D ）。A. 全相联映射 B. 组相联映射C. 段相联映射 D. 直接映射例35:若磁盘的转速提高一倍，则( C )。A平均存取时间减半B平均找道时间减半C平均等待时间减半D存储密度可以提高一倍 例36:构成控制信号序列的最小单位是（ C ）。微程序 B. 微指令 C. 微命令 D. 机器指令例37:在指令格式设计中，采用扩展操作码的目的是( C )。 A.增加指令长度 B.增加地址码数量 C.增加指令数量 D.增加寻址空间 例38:以下叙述中正确描述的句子是：( A )。A.同一个CPU周期中，可以并行执行的微操

20、作叫相容性微操作 B.同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作 C.同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D.以上全不正确例39:某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是 ( C )。 A. 4MB B. 2MB C. 2M D. 1M 例40:某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为( B )。A +（1 2-32） B. +（1 2-31） C. 2-32 D. 2-31 三、是非判断题例1：减少指令中地址数目的办法是：采用以寄存器为基础的寻址方式。（ ）例2：每条指令的第一个机器周期一定是

21、取指周期。（ ）例3：对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。（ ）例4：状态寄存器是为计算机提供判断条件，以实现程序转移。 （ ）例5：提高并行加法器速度的关键是尽量加快各位的计算结果。 （ ） 例6：计算机内部的除法运算可由“加减”和“左移”运算来实现。（ ）例7： 外部中断一旦申请中断，便能立即得到CPU的响应。 （ ）例8：DMA方式用于传送成组数据，所以DMA控制器申请总线使用权后，总是要等一批数据传送完成后才释放总线。（ ） 例9：在异步通信中，数据传送所需时间由CPU决定。（ ） 例10：串行接口是指：接口与总线之间串行传送，接口与设备之间串行传送。（ ）例11：在微程序控制

22、方式中，由一条微指令的微操作控制字段产生微命令。（ ）例12：总线是一组可由多个部件分时共享的传送信息的公共线路，某一时刻允许多个部件通用过总线发送数据。（ ） 例13：两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。 （ ）例14：相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器（PC）内容与偏移量之和。 （ ）例15：指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。 （ ）例16：半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。 （ ）例17：在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。 （ ） 例18：在常用硬磁盘中，外圈磁道容

23、量与内圈磁道容量相同。（ ） 例19：主存储器中采用双译码结构的主要目的是提高存取速度。（ ）例20： 方式进行外设与主机交换信息时，不需要向主机发出中断请求。（ ）例21：奇偶校验可以纠正代码中出现的错误。（ ）例22：用微指令的分段编码法设计微指令时，需将具有相斥性的微命令组合在同一字段内。（ ）例23：时序电路用来产生各种时序信号，以保证整个计算机协调地工作。（）例24：主程序运行时何时转向为外设服务的中断服务程序是预先安排好的。（ ）例25：CPU访问主存储器的时间是由主存储器的容量决定的，存储容量与越大，访问存储器所需的时间越长。 （ ）例26：在统一编址方式下，CPU访问IO端口时

24、必须使用专用的IO指令。( ) 例27：在多周期CPU系统中，不是所有指令使用相同的执行时间，而是指令需要几个周期就为其分配几个周期。( ) 例28：在计算机中所有的操作都是由CPU直接控制完成。( ) 例29：海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，不仅可以发现是否出错，还能发现是哪一位出错。( ) 例30：引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。()例31：在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是通过为DMA专设的数据总线传输的。 ( )例32：在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映像是由操作系统来管理的。( ) 例33：计算机使用总线结构的主要优点

25、是便于实现模块化，同时减少了信息传输线的数目。（ ） 例34：浮点运算器中的阶码部件可实现加、减、乘、除运算。（）例35：在生成CRC校验码时，采用不同的生成多项式，所得到CRC校验码的校错能力是相同的。（ ） 例36：要访问DRAM，应首先给出 地址，之后再给出 地址。( ) 例37：CPU在中断周期中进行中断服务处理。（ ）例38：无论是硬布线设计控制器还是微程序设计控制器，都使用微命令、微操作的概念。（ ）例39：计算机中采用浮点数表示的目的是扩大表示数据范围，而一个浮点数是由两个定点数来表示的。（ ） 例40： DRAM存储器由于需要刷新，所以其功耗大于SRAM。（ ）四、简答题例1：

26、冯诺依曼的数字电子计算机设计思想包含那些要点？答：（1）用二进制代码表示程序和数据； （2）计算机采用存储程序的工作方式；（3）计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。例2：什么是程序存储工作方式？ 答：（1）事先编制程序； （2）事先存储程序； （3）自动、连续地执行程序。 例3：假定采用组合逻辑控制器，请说明一条指令的执行要经过哪三个阶段，在每个阶段各完成什么任务?答：(1)要经过取指令、分析指令、执行指令阶段；(2)取指令阶段：根据指令计数器PC提供的地址从主存中读取现行指令，送到主存数据缓冲器MDR中，然后再送到指令寄存器IR中。同时改变PC的内容，使之指向下一条指

27、令地址或紧跟现行指令的立即数或地址码；(3)分析指令阶段：通过译码电路译出IR中指令各字段表示的操作，并在时序系统的配合下产生该指令对应的微操作命令序列。(4)执行指令阶段：完成取操作数、执行操作、并形成下条指令地址。例4：衡量计算机性能的基本指标有哪些？答：（1）基本字长； （2）运算速度； （3）数据通路宽度与数据传输率； （4）存储容量； （5）外围设备配置； （6）软件配置。 例5：什么是寻址方式？常见的寻址方式有哪些？答：指令中以什么方式提供操作数或操作数地址，称为寻址方式，寻址方式是形成操作数有效地址的方法。 常见寻址方式主要有：立即寻址，直接寻址，间接寻址，寄存器寻址，寄存器间接

28、寻址，基址寻址，变址寻址，相对寻址，堆栈寻址，隐含寻址等。 例6：在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?答：（1）指令系统的完备性，常用指令齐全，编程方便；（2）指令系统的高效性，程序占用内存空间少，运行速度快。（3）指令系统的规整性，指令和数据使用规则统一简化，易学易记；（4）指令系统的兼容性，同一系列的低档计算机的程序能放到新的高档机上直接运行。例7：微程序控制器怎么产生微操作控制信号？这种控制器有何优缺点？答：微操作控制信号的产生：事先把微操作控制信号以代码的形式构成微指令，然后存放于控制存储器中，取微指令时，其代码直接或译码产生微操作控制信号。 优点：规整、易于修改和扩展； 缺点：

29、速度较慢。例8：画出计算机中采用的存储系统的层次结构，并说明不同层次的作用及对速度、容量的要求。答: （1）主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大；（2）Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快，容量较小；（3）外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。例9：组合逻辑控制方式的基本思想是什么？答：它通过组合逻辑电路产生微命令。产生微命令的输入信号有：指令代码(操作码，寻址方式码等），时序信号（工作周期、时钟周期，工作脉冲），程序状态（PSW中的标志位）和外部请求等。输出信号为微命令（电位型、脉冲型）。例10：I/O接口的基本功

30、能有哪些？答：（1）寻址：接收CPU送来的地址码，选择接口中的寄存器供CPU访问。（2）数据缓冲：实现主机与外设的速度匹配（3）预处理：串-并格式转换（串口）；数据通路宽度转换（并口）；电平转换。（4）控制功能：传送控制命令与状态信息，实现I/O传送控制方式。例11：常见的总线分类方法有哪几种？相应的可以将总线分为那几类？答：总线的分类方法有以下几种：按数据传送格式分类，按时序控制方式分类，按所处的位置和功能分类，按传送信息类型分类。 按数据传送格式，总线可分为串行总线与并行总线。按时序控制方式，总线可分为同步总线（含同步扩展总线）与异步总线，。按所处的位置和功能，可分为CPU内部总线、系统总

31、线以及各种局部总线。按传送数据类型，可分为地址总线、数据总线、控制总线。例12：动态存储器的刷新方式有哪几种?它们的优缺点如何?答：（1）集中式刷新方式，优点：主存利用率高，控制简单，缺点：形成一段较大的死区时间； （2）分散刷新方式，优点：控制简单，主存工作没有长的死区时间，缺点：主存利用率低，工作速度约降低一倍； （3）异步刷新方式，优点：对主存利用率高，工作速度快，而且没有长的死区，缺点：控制较复杂。例13：何谓程序中断方式？请举出两种具体的应用实例？答：当CPU接到某个随机的中断请求信号后，暂停执行当前的程序，转去执行相应的中断服务程序，为该随机事件服务，服务完毕后自动返回并继续执行原

32、程序，这一过程称为中断，采用这种方式控制I/O操作或处理随机事件。称为中断方式。 主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O；实例如：故障处理、中低速I/O控制、通信、实时处理、人机对话等。例14：主机和外设的信息交换方式有哪几种?并简单说明各自的特点。答：（1）程序查询方式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，且硬件结构比较简单，但比较浪费CPU资源。 （2）程序中断方式：CPU和外围设备能够并行操作。一般适用于随机出现的服务，且一旦提出中断要求应立即进行响应，节省了CPU的时间开销，但硬件结构稍复杂一些 （3）直接内存访问（DMA）方式：数据交换不经过CPU，数据传送速度很高，传送速率

33、仅受到内存访问时间的限制。需要更多的硬件，适用于内存和高速外设之间大批量数据交换的场合。 （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（IOP）方式：是通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结构更接近一般处理机例15：总线集中式仲裁有哪几种方式?并说明各自的优缺点。答：（1）链式查询方式：通过接口的优先级排队电路来决定设备的优先级。结构简单，易于扩充，但是对询问链的电路故障很敏感，而且优先级低的设备可能长期不能使用总线。 （2）计数器定时查询方式：可以通过改变计数起始值来灵活改变设备的优先级，但需增加线数。 （3）独立

34、请求方式：响应时间快，对优先次序的控制相当灵活，但需增加线数。例16：一条指令要由哪两部分组成?各部分的作用是什么? 答：第一部分是指令的操作码，它用于指明本条指令的运算和操作功能，计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。第二部分是指令的操作数地址，它用于给出被操作的信息(指令或数据)的地址，包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址，运算结果的保存地址，程序的转移地址、被调用的子程序的入口地址等。例17：什么是高速缓冲存储器?在计算机系统中它是如何发挥作用的? 答：高速缓冲存储器，是一个相对于主存来说容量很小、速度特快、用静态存储器器件实现的存储器。 它的作用在于缓解主存速度慢、跟不上CPU

35、渎写速度要求的矛盾。它的实现原理是，把CPU最近最可能用到的少量信息(数据或指令)从主存复制到CACHE中，当CPU下次再用这些信息时，它就不必访问慢速的主存，而直接从快速的CACHE中得到，从而提高了得到这些信息的速度，使CPU有更高的运行效率。例18：简述CPU的主要功能。答：CPU主要有以下四方面的功能：（1）指令控制： 程序的顺序控制，称为指令控制。 （2）操作控制： CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。（3）时间控制： 对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。（4）数据加工： 对数据进行算术运算和逻辑运算

36、处理，完成数据的加工处理。例19：什么是总线周期? 它依据具体的操作性质可分为几种类型？答:总线周期，通常指的是通过总线完成一次内存读写操作或完成一次输人/输出设备的读写操作所必需的时间。 依据具体的操作性质，可以把一个总线周期分为内存读周期，内存写周期，1/O读周期，1/O写周期4种类型。例20：什么是虚拟存储器？它能解决什么问题？答：虚拟存储器属于主存辅存层次，由存储器管理硬件和操作系统中存储器管理软件支持，借助于硬磁盘等辅助存储器，并以透明方式提供给用户的计算机系统具有辅存的容量，接近主存的速度，单位容量的成本与辅存差不多的存储器。主要用来缓解内存不足的问题。因为系统会使用一部分硬盘空间

37、来补充内存。 例21：异步通信与同步通信的主要区别是什么，说明通信双方如何联络。答：同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟，总线上的所有设备按统一的时序，统一的传输周期进行信息传输，通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟，没有固定的传输周期，采用应答方式通信，具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系；半互锁方式通信双方有简单的制约关系；全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。例22：何谓同步控制方式？其主要特点是什么？举出两种应用实例？ 答：同步控制方式是这样一种时序控制方式：各种操作都由统一的时序信号同步定时，它的主要特

38、征是有固定的时钟周期划分。这意味着什么时间执行什么操作是事先安排好的。一个基本操作占用一个时钟周期（节拍），某个操作发生的时刻由相应的脉冲边沿定时。 在CPU内部及各设备内部一般都采用同步控制方式；在传送距离较短、各设备速度差异不是很大，传送时间可大致预估的系统中，其系统总线也广泛采用同步控制方式，称为同步总线。五、计算应用题例1：将十进制数-21和-0.375化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示（符号位和数值位共8位）。 二进制数 原码 补码 反码 解 -21： -10101 -0.375 -0.011 1. 1. 1.例2、用变形补码进行加减运算，并判断结果是否溢出？是何种溢出？

39、(1) X=0.10010，Y=-0.10011，计算X-Y(2) X=-0.10111，Y=0.10011，计算X+Y解：（1） x补=00.10010 y补=11.01101 -y补=00.10011 x-y补=x补+-y补=00.10010+00.10011=01.00101 因为双符号位不同，发生了正溢。（2） x补=11.01001 y补=00.10011 x+y补=x补+y补=11.01001+00.10011=11.11100，无溢出。 x+y=0.00100例3：用补码一位乘法计算X Y =？， X= 0.1011 Y= 0.1101写出规范的运算过程。 解：A=00.0000， B=X补=11.0101， -B= - X补=00.1011， C=Y补=0.1101