计算机组成原理习题及答案
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计算机组成原理习题及答案
1 常用的I/O方式中, __程序查询方式_______ 是完全由软件实现I/O 操作的方式.
2 CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做_指令周期_____,它常用若干个 _机器周期
_____来表示,而后者又包含有若干个时钟周期
3 总线是构成计算机系统的互连机构, 是多个__系统功能 ____部件之间进行数据传送的__公共____通道。
4 Cache是一种_高速缓冲_____存储器,是为了解决CPU和__主存____之间_速度_____上不匹配而采用的一项重要硬件技术。
5 总线的仲裁方式包括__集中_____仲裁和__分布_____仲裁
1.在计算机中,经常采用的数据校验码是奇偶校验、海明校验和 CRC循环校验校验。
2.并行存储器结构有双端口存储器和多模块交叉存储器两种。
3.复杂指令系统的计算机简称为CISC ,精简指令系统的计算机简称为 RISC 。
4. 控制器中必须有的两个寄存器是 PC 和 IR 。
5.总线仲裁的方式有集中式和分布式两种。
6.磁盘存储器的访问时间主要包括平均等待时间时间、平均找道时间时间和数据传输时间。
7.主机与外设间的数据交换方式有程序查询方式、程序中断方式、DMA方式和
通道方式等。
并行存储器结构有-双端口-和-多体交叉-两种。
8 复杂指令系统的计算机简称为CSIC、精简指令系统的计算机简称为RSIC。
9 控制器中必须有的两个寄存器是IR和PC。
10 总线仲裁的方式有集中式和分分散式两种。
10 磁盘存储器的访问时间主要包括寻道时间、等待时间和数据
传输时间。
11 常见的主机与外设间的数据交换方式有程序查询方式、中断方式、DMA方式、通道方式和外围处理机方式。
12 浮点数加减法运算的步骤大体分五步: 0操作数检查、对阶、尾数加减、规格化和舍入处理等。
13 CACHE的写操作策略有全写和写回、写一次法三种。
14 一般机器指令由操作码和地址码组成。
15 微指令的基本格式可分为水平和垂直两种。
1. 在计算机术语中,将运算器、控制器合在一起,称为_CPU_____,而将_CPU_____和存储器合在一起,成为 _主机____。
2. 存储器的技术指标有_存储容量_____、_ 存取时间_____、_存储周期____和存储器带宽。
3 DMA和CPU分时使用内存的三种方式是:_停止CPU访内_____,_周期挪用_____,__ DMA与CPU交替访问内存____。
计算机的性能指标:
吞吐量表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。
响应时间表征从输入到系统产生响应之间的时间度量,用时间单位来度量。
利用率在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占比率,用百分比表示。
处理机字长指
处理机运算器中一次能够完成二进制运算的位数,
总线宽度一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
存储器容量存储器中所有存储单元的总数目。
存储器宽度单位时间内从存储器读出的二进制信息量。
主频/时钟周期CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率叫CPU的主频。
CPU执行时间:表示CPU执行一般程序所占用的CPU时间
CPU执行时间=CPU时钟周期数*CPU时钟周期
CPI 表示每条指令周期数,即执行一条指令所需的平均时钟周期数,
CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数%程序所包含的指令条数。
MIPS 表示平均每秒执行多少百万条定点指令数。
MIPS=指令数%(程序执行时间*106)
FLOPS 表示每秒执行浮点操作次数用来衡量机器浮点操作的性能FLOPS=程序中浮点操作次数%程序执行时间
计算机的硬件由运算器,存储器,控制器,适配器,总线,和输入/输出
软件有系统软件和应用软件
系统软件有各种服务性程序,语言程序,操作系统,数据库管理系统。
应用软件,有工程设计软件,数据处理程序,自动控制程序,企业管理程序,情报检索程序,科学计算程序,
cache命中率
Nc表示cache完成存取的总次数,Nm表示主存完成存取的总次数,h定义为命中率
h=Nc/Nc+Nm
tc表示命中时的cache访问时间,tm表示未命中时的主存访问时间,1-h表示未命中则cache/主存系统的平均访问时间ta=h*tc+(1-h)tm
e表示访问效率
e=tc%ta=1%(r+(1-r)h)
由于指令和数据放在同一个存储器,称为冯诺依曼结构,如果指令和数据分别放在两个存储器,称为哈佛结构。
通常把取指令的一段时间叫做取值周期,而把执行指令的一段时间叫做执行周期。
把运算器和控制器合在一起称为中央处理机,简称CPU。目前存储器也放入到CPU芯片中,称为中央处理器。
系统总线是构成计算机系统的骨架,是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
计算机是由运算器、存储器、控制器、适配器、总线和输入/输出设备组成的。
完成浮点加减运算的操作过程大体分为四步:第一步:0操作数检查;第二步,比较阶码大小并完成对阶;第三步,尾数进行加或减运算;第四步,结果规格化并进行舍入处理。
浮点数的乘除运算大体分为六步:第一步,0操作数检查,如果被除数x为0,则商为0,如果除数y为0,则商为无穷大;第二步,阶码加/减操作;第三步,尾数乘/除操作;第四步,结果规格化,第五步,舍入处理,第六步,确定积的符号。
存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
1.主存的性能指标有哪些
存储容量,存取时间,存储周期,存储器带宽。
存取时间,存储周期,存储器带宽反映了主存的速度指标。
这个二进制代码位是存储器中最小的存储单位,称为存储位元。由若干个存储位元组组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。
存储器分类方法:
1. 存储介质
2.存储方式
3.存储内容可变性。
4.信息易失性
5.系统中的作用。
通常采用多级存储器体系结构,即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
SRAM的优点是存取速度快,但存储容量不如DRAM大。