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计算机组成原理考试

1.在计算机的控制器和运算器CPU和和内存一起叫主机
2.存储器有程序和数据
3.微指令一般放在控制存储器中
4.指令执行方式有顺序和转移两种
5.计算机运行技术有三种时间运行空间运行时空运行
6.微指令编码方式有三种直接表示译码表示混合表示
7.微指令分操作控制和顺序控制
8.机器指令分为操作码和地址码
9.主存的性能指标有延时和带宽
10.存放下一条指令地址的存储器是程序寄存器,当前指令存放在I R中
11.运算器的核心单元是ALU
12.总线控制分为集中式和分布式
13.磁盘上一系列同心圆是磁道
14.统一编址是将内存和外设进行统一编址
15.三级存储系统是主存外存和高速缓存
16.常用两种堆栈是存储器堆栈和寄存器堆栈
1.CPU的组成部件及功能:
CPU组件包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。

运算逻辑部件:可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。

寄存器部件:包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。

通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。

专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针。

控制部件:主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。

2.微程序控制器基本思想,组成部件思想:
微程序控制的基本思想,就是仿照通常的解题程序的方法,把操作控制信号编成所谓的“微指令”,存放到一个只读存储器里.当机器运行时,一条又一条地读出这些微指令,从而产生全机所需要的各种操作控制信号,使相应部件执行所规定的操作。

3.程序的查询,中断,DMA。

通道
1 程序查询方式程序查询方式是早期计算机中使用的一种方式。

数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制,查询方式的优点是CPU的操作和外围设备的操作能够同步,而且硬件结构比较简单。

但问题是,外围设备动作很慢,程序进入查询循环时将白白浪费掉CPU很多时间。

这种情况同上述例子中第一种方法相仿,CPU此时只能等待,不能处理其他业务。

即使CPU采用定期地由主程序转向查询设备状态的子程序进行扫描轮询的办法,CPU宝贵资源的浪费也是可观的。

因此当前除单片机外,很少使用程序查询方式。

2 程序中断方式中断是外围设备用来“主动”通知CPU,准备送出输入数据或接收输出数据的一种方法。

通常,当一个中断发生时,CPU暂停它的现行程序,而转向中断处理程序,从而可以输入或输出一个数据。

当中断处理完毕后,CPU又返回到它原来的任务,并从它停止的地方开始执行程序。

这种方式和我们前述例子的第二种方法相类似。

可以看出,它节省了CPU宝贵的时间,是管理I/O操作的一个比较有效的方法。

中断方式一般
适用于随机出现的服务,并且一旦提出要求,应立即进行。

同程序查询方式相比,硬件结构相对复杂一些,服务开销时间较大。

3 直接内存访问(DMA)方式用中断方式交换数据时,每处理一次I/O交换,约需几十微秒到几百微秒。

对于一些高速的外围设备,以及成组交换数据的情况,仍然显得速度太慢。

直接内存访问(DMA)方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。

这种方式既考虑到中断响应,同时又要节约中断开销。

此时,DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制,数据交换不经过CPU,而直接在内存和外围设备之间进行,以高速传送数据。

这种方式和前述例子的第三种方法相仿,主要优点是数据传送速度很高,传送速率仅受到内存访问时间的限制。

与中断方式相比,需要更多的硬件。

DMA方式适用于内存和高速外围设备之间大批数据交换的场合。

4 通道方式DMA方式的出现已经减轻了CPU对I/O操作的控制,使得CPU的效率有显著的提高,而通道的出现则进一步提高了CPU的效率。

这是因为,CPU将部分权力下放给通道。

通道是一个具有特殊功能的处理器,某些应用中称为输入输出处理器(IOP),它可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送。

这种方式与前述例子的第四种方法相仿,大大提高了CPU的工作效率。

然而这种提高CPU效率的办法是以花费更多硬件为代价的
4.储存芯片的扩展
储存芯片的扩展包括:位扩展,字扩展和字位同时扩展三种。

(1) 位扩展
位扩展是指存储芯片的字(单元)数满足要求而位数不够,需要对每个存储单元的位数进行扩展。

扩展的方法是将每片的地址线、控制线并联,数据线分别引出。

其位扩展特点是存储器的单元数不变,位数增加。

(2) 字扩展
字扩展是指存储芯片的位数满足要求而字(单元)数不够,需要对存储单元数进行扩展。

扩展的原则是将每个芯片的地址线、数据线、控制线并联,仅片选端分别引出,以实现每个芯片占据不同的地址范围。

(3) 字位同时扩展
字位同时扩展是指存储芯片的位数和字数都不满足要求,需要对位数和字数同时进行扩展。

扩展的方法是线进行位扩展,即组成一个满足位数要求的存储芯片组,再用这个芯片组进行字扩展,以构成一个既满足位数又满足字数的存储器。

5.存储器,浮点加法
6.关于磁盘的计算
20个记录面内直径20cm 外直径30cm 道密度50道/cm 位密度1000b/cm 转数3000转/分求:有多少驻面?(250个)总容量是多少?(π*20*1000*250*20)数
据传输率是多少?(每道容*转数)文件>容量记录在柱面上。

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