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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上(一)說明計算機系統的層次結構。 計算機系統可分為:微程序機器級,一般機器級(或稱機器語言級),操作系統級,匯編語言級,高級語言級。(二)請說明SRAM的組成結構,與SRAM相比,DRAM在電路組成上有什么不同之處?SRAM存儲器由存儲體、讀寫電路、地址譯碼電路、控制電路組成,DRAM還需要有動態刷新電路。(三)請說明程序查詢方式與中斷方式各自的特點。程序查詢方式,數據在CPU和外圍設備之間的傳送完全靠計算機程序控制,優點是硬件結構比較簡單,缺點是CPU效率低,中斷方式是外圍設備用來“主動”通知CPU,準備輸入輸出的一種方法,它節省了CPU時間,但硬件結構相對復雜一些

2、。(四)簡要描述外設進行DMA操作的過程及DMA方式的主要優點。(1)外設發出DMA請求;(2)CPU響應請求,DMA控制器從CPU接管總線的控制;(3)由DMA控制器執行數據傳送操作;(4)向CPU報告DMA操作結束。主要優點是數據數據速度快.(五)在寄存器寄存器型,寄存器存儲器型和存儲器存儲器型三類指令中,哪類指令的執行時間最長?哪類指令的執行時間最短?為什么?寄存器-寄存器型執行速度最快,存儲器-存儲器型執行速度最慢。因為前者操作數在寄存器中,后者操作數在存儲器中,而訪問一次存儲器所需的時間一般比訪問一次寄存器所需時間長。(六)什么是存儲保護?通常采用什么方法?當多個用戶共享主存時,為使

3、系統能正常工作,應防止由于一個用戶程序出錯而破壞其它用戶的程序和系統軟件,還要防止一個用戶程序不合法的訪問不是分給它的主存區域。為此,系統提供存儲保護。通常采用的方法是:存儲區域保護和訪問方式保護。(七)說明計數器定時查詢工作原理。計數器定時查詢方式工作原理:總線上的任一設備要求使用總線時,通過BR線發出總線請求。總線控制器接到請求信號以后,在BS線為“0”的情況下讓計數器開始計數,計數值通過一組地址線發向各設備。每個設備接口都有一個設備地址判別電路,當地址線上的計數值與請求總線的設備相一致時,該設備置“1”BS線,獲得總線使用權,此時中止計數查詢。(八)什么是刷新存儲器?其存儲容量與什么因素

4、有關?為了不斷提供刷新圖像的信號,必須把一幀圖像信息存儲在刷新存儲器,也叫視頻存儲器。其存儲容量由圖像灰度級決定。分辨率越高,灰度級越多,刷新存儲器容量越大。(九)什么是指令周期?什么是機器周期?什么是時鐘周期?三者有什么關系?指令周期是指取出并執行一條指令的時間,指令周期常常用若干個CPU周期數來表示,CPU周期也稱為機器周期,而一個CPU周期又包含若干個時鐘周期(也稱為節拍脈沖或T周期)(十)簡述CPU的主要功能。CPU主要有以下四方面的功能:(1)指令控制:程序的順序控制,稱為指令控制。(2)操作控制:CPU管理并產生由內存取出的每條指令的操作信號,把各種操作信號送往相應部件,從而控制這

5、些部件按指令的要求進行動作。(3)時間控制:對各種操作實施時間上的控制,稱為時間控制。(4)數據加工:對數據進行算術運算和邏輯運算處理,完成數據的加工處理.(十一)舉出CPU中6個主要寄存器的名稱及功能.CPU有以下寄存器:(1) 指令寄存器(IR):用來保存當前正在執行的一條指令。(2) 程序計數器(PC):用來確定下一條指令的地址。(3) 地址寄存器(AR):用來保存當前CPU所訪問的內存單元的地址。(4) 緩沖寄存器(DR):<1>作為CPU和內存、外部設備之間信息傳送的中轉站。 <2>補償CPU和內存、外圍設備之間在操作速度上的差別。 <3>在單累加

6、器結構的運算器中,緩沖寄存器還可兼作為操作數寄存器。(5) 通用寄存器(AC):當運算器的算術邏輯單元(ALU)執行全部算術和邏輯運算時,為ALU提供一個工作區。(6) 狀態條件寄存器:保存由算術指令和邏輯指令運行或測試的結果建立的各種條件碼內容。除此之外,還保存中斷和系統工作狀態等信息,以便使CPU和系統能及時了解機器運行狀態和程序運行狀態。(十二)CPU管理外圍設備有幾種方式?CPU管理外圍設備有五種方式:(1)程序查詢方式(2)程序中斷方式(3)直接內存訪問(DMA)方式(4)通道方式(5)外圍處理機方式(十三)指令和數據都存在內存,CPU如何從時間和空間上區分它們是指令還是數據?時間上

7、講,取指令事件發生在“取指周期”,取數據事件發生在“執行周期”。從空間上講,從內存讀出的指令流流向控制器(指令寄存器)。從內存讀出的數據流流向運算器(通用寄存器)。(十四)CPU響應中斷應具備哪些條件?(1)在CPU內部設置的中斷屏蔽觸發器必須是開放的。(2)外設有中斷請求時,中斷請求觸發器必須處于“1”狀態,保持中斷請求信號。(3)外設(接口)中斷允許觸發器必須為“1”,這樣才能把外設中斷請求送至CPU。(4)當上述三個條件具備時,CPU在現行指令結束的最后一個狀態周期響應中斷.(十五)什么是RISC?RISC指令系統的特點是什么? RISC是精簡指令系統計算機,它有以下特點:(1)選取使用

8、頻率最高的一些簡單指令,以及很有用但不復雜的指令。(2)指令長度固定,指令格式種類少,尋址方式種類少。(3)只有取數/存數指令訪問存儲器,其余指令的操作都在寄存器之間進行。(4)大部分指令在一個機器周期內完成。(5)CPU中通用寄存器數量相當多。(6)以硬布線控制為主,不用或少用微指令碼控制。(7)一般用高級語言編程,特別重視編譯優化工作,以減少程序執行時間。(十六) 什么是CISC?CISC指令系統的特點是什么?CISC是復雜指令系統計算機的英文縮寫。其特點是:(1)指令系統復雜龐大,指令數目一般多達2、3百條。(2)尋址方式多(3)指令格式多(4)指令字長不固定(5)可訪存指令不加限制(6

9、)各種指令使用頻率相差很大(7)各種指令執行時間相差很大(8)大多數采用微程序控制器(十七)主存儲器的性能指標有哪些?含義是什么?存儲器的性能指標主要是存儲容量. 存儲時間、存儲周期和存儲器帶寬。在一個存儲器中可以容納的存儲單元總數通常稱為該存儲器的存儲容量。存取時間又稱存儲訪問時間,是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經歷的時間。存儲周期是指連續兩次獨立的存儲器操作(如連續兩次讀操作)所需間隔的最小時間。存儲器帶寬是指存儲器在單位時間中的數據傳輸速率。(十八)何謂“總線仲裁”?一般采用何種策略進行仲裁,簡要說它們的應用環境。連接到總線上的功能模塊有主動和被動兩種形態。主方可以啟動一個總線周

10、期,而從方只能響應主方的請求。每次總線操作,只能有一個主方占用總線控制權,但同一時間里可以有一個或多個從方。除CPU模塊外,I/O功能模塊也可以提出總線請求。為了解決多個主設備同時競爭總線控制權,必須具有總線仲裁部件,以某種方式選擇其中一個主設備作為總線的下一次主方。一般來說,采用優先級或公平策略進行仲裁。在多處理器系統中對CPU模塊的總線請求采用公平原則處理,而對I/O模塊的總線請求采用優先級策略。(十九)說明總線結構對計算機系統性能的影響。(1)最大存儲容量單總線系統中,最大內存容量必須小于由計算機字長所決定的可能的地址總線。雙總線系統中,存儲容量不會受到外圍設備數量的影響(2)指令系統,

11、雙總線系統,必須有專門的I/O指令系統.單總線系統,訪問內存和I/O使用相同指令(3)吞吐量,總線數量越多,吞吐能力越大.(二十)集中式仲裁有幾種方式?有三種方式:鏈式查詢方式、計數器定時查詢方式、獨立請求方式。(二十一)總線的一次信息傳送過程大致分哪幾個階段?分五個階段:請求總線、總線仲裁、尋址(目的地址)、信息傳送、狀態返回(或錯誤報告)。(二十二)一個計算機系統中的總線,大致分為哪幾類?一個計算機系統中的總線分為三類:(1)同一部件如CPU內部連接各寄存器及運算部件之間的總線,稱為內部總線。(2)同一臺計算機系統的各部件,如CPU、內存、通道和各類I/O接口間互相連接的總線,稱為系統總線

12、(3)多臺處理機之間互相連接的總線,稱為多機系統總線。(二十三)一個較完善的指令系統應包括哪幾類?包括:數據傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、程序控制指令、輸入輸出指令、堆棧指令、字符串指令、特權指令等。(二十四)外圍設備的I/O控制方式分哪幾類?各具什么特點?外圍設備的I/O控制方式分類及特點:(1)程序查詢方式:CPU的操作和外圍設備的操作能夠同步,而且硬件結構比較簡單(2)程序中斷方式:一般適用于隨機出現的服務,且一旦提出要求應立即進行,節省了CPU的時間,但硬件結構相對復雜一些。(3)直接內存訪問(DMA)方式:數據傳輸速度很高,傳輸速率僅受內存訪問時間的限制。需更多硬件,適用于內

13、存和高速外設之間大批交換數據的場合。(4)通道方式:可以實現對外設的統一管理和外設與內存之間的數據傳送,大大提高了CPU的工作效率。(5)外圍處理機方式:通道方式的進一步發展,基本上獨立于主機工作,結果更接近一般處理機。(二十五)簡要說明通用I/O標準接口SCSI的性能特點。解:(1)SCSI接口總線有8條數據線、1條奇偶校驗線、9條控制線組成。使用50芯電纜,規定了兩種電氣條件:單端驅動和差分驅動。(2)總線時鐘頻率高.(3)SCSI接口總線以菊花鏈形式最多可接8臺設備。(4)每個SCSI設備有自己唯一的設備號ID=07。ID=7的設備有最高優先 權,ID=0的設備優先權最低。采用分布式總線

14、仲裁策略。(5)SCSI設備是指連接在SCSI總線上的智能設備,即除主適配器HBA外,其他SCSI設備實際是外設的適配器或控制器。(6)SCSI設備是智能設備,對SCSI總線以至主機屏蔽了實際外設的固有物理屬性,設備間可用一套標準命令進行數據傳送。(7)SCSI設備間是一種對等關系,而不是主從關系。(二十六)何謂CRT的顯示分辨率、灰度級?分辨率是指顯示器所能表示的像素個數。像素越密,分辨率越高,圖像越清晰。分辨率取決于顯像管熒光粉的粒度、熒光屏的尺寸和CRT電子束的聚焦能力。同時刷新存儲器要有與顯示像素數相對應的存儲空間,用來存儲每個像素的信息。灰度級是指黑白顯示器中所顯示的像素點的亮暗差別

15、,在彩色顯示器中則表現為顏色的不同。灰度級越多,圖像層次越清楚逼真。(二十七)什么是閃速存儲器?它有哪些特點?閃速存儲器是高密度、非易失性的讀/寫半導體存儲器。從原理上看,它屬于ROM型存儲器,但是它又可隨機改寫信息;從功能上看,它又相當于RAM,所以傳統ROM與RAM的定義和劃分已失去意義。因而它是一種全新的存儲器技術。閃速存儲器的特點:(1)固有的非易失性(2)廉價的高密度(3)可直接執行(4)固態性能。(二十八)比較水平微指令與垂直微指令的優缺點。(1)水平型微指令并行操作能力強、效率高、靈活性強,垂直型微指令則較差。(2)水平型微指令執行一條指令的時間短,垂直型微指令執行時間長。(3)

16、由水平型微指令解釋指令的微程序,具有微指令字比較長,但微程序短的特點,而垂直型微指令正好相反。(4)水平型微指令用戶難以掌握,而垂直型微指令與指令比較相似,相對來說比較容易掌握。(二十九)DRAM存儲器采用何種方式刷新?有哪幾種常用的刷新方式?DRAM采用讀出方式進行刷新。因為讀出過程中恢復了存儲單元的MOS柵極電容電荷,并保持原單元的內容,所以讀出過程就是再生過程。常用的刷新方式由三種:集中式、分散式、異步式。(三十)什么叫指令?什么叫指令系統?指令就是要計算機執行某種操作的命令。一臺計算機中所有機器指令的集合,稱為這臺計算機的指令系統。(三十一) 比較選擇型DMA控制器與多路型DMA控制器?選擇型DMA控制器特別適合數據傳送率很高以至接近內存存取速度的設備,而不適用慢速設備;而多路型DMA控制器卻適合于同時為多個慢速外設服務。 選擇型DMA控制器在物理上可以連接多個設備,而邏輯上只允許接一個設備;而多路型不僅在物理上可連接多個外設,而且在邏輯上也允許這些外設同時工作。 選擇型以數據

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