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计算机组成原理试题集含答案 三、问答题 3、CPU中有哪些主要寄存器?简述这些寄存器的功能(至少5个)。 3.解: (1)指令寄存器(IR):用来保存当前正在执行的一条指令。 (2程序计数器(PC):用来确定下一条指令的地址。 (3地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。 (4缓冲寄存器(DR): <1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 <2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别 <3>在单累加器结构的运算器中,缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 (5通用寄存器(AC):当运算器的算术逻辑单元(ALU)执行全部算术和逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。 (6)状态条件寄存器:保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外,还保存中断和系统工作状态等信息,以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。 5、在寄存器一寄存器型,寄存器一存储器型和存储器一存储器型三类指令中,哪类指令的执行时间最长?哪类指令的执行时间最短?为什么? 5.寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中,后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需的时间一般 比访问一次寄存器所需时间长。 7、说明计算机存储系统的层次结构。 2、答吉 其计羿机系统的层袱结构来看,它通常W有.亢个以上的朴I,组成,呼•个I二都能进行程序设计,III 7车上.叮排序为:第f微程序机器下.微指冬由硬件i'i接执m第二"统机器级.用微程序解释机器峪笫三竦操作系蜘一邮机器遥»程序解释作业控制出句;第四境汇编诰*机器级,这一级由汇编程序支持合执行;第币毂高皴语言机器级,采用高翊悟言,由各种高级语言编译程序宣持合执行.还可以布第六级应用涪言机器凯采用鲁种画向问题的应用语,, 8、中断处理过程包括哪些操作步骤? 解:中断处理过程如下: 设备提出中断请求 当一条指令执行结束时CPU响应中断 CPU设置中断屏蔽”标志,不再响应其它中断请求 保存程序断点(PC) 硬件识别中断源(转移到中断服务子程序入地址) 用软件方法保存CPU现场 为设备服务 (8)恢复CPU现场 中断屏蔽”标志复位,以便接收其它设备中断请求 返回主程序 9、指令和数据均存放在内存中,计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。 计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据,在时间上,取指周期从内存中取出的是指令,而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据,在空间上,从内存中取出指令送控制器,而执行周期从内存从取的数据送运算器、往内存写入的数据也是来自于运算器。 10、说明总线结构对计算机系统性能的影响。 解: (1)最大存储容量 单总线系统中,最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。 双总线系统中,存储容量不会受到外围设备数量的影响 指令系统 双总线系统,必须有专门的I/O指令系统 单总线系统,访问内存和I/O使用相同指令 吞吐量 总线数量越多,吞吐能力越大 16、简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。 16.(1)外设发出DMA请求; CPU响应请求,DMA控制器从CPU接管总线的控制; 由DMA控制器执行数据传送操作; 向CPU报告DMA操作结束。 主要优点是数据数据速度快 书p87 解:柑种皿列成表我作比较 比较内容一击.苗RAM存慵容量较大存磅容是更大较大更小存职瞄快更快 17、试比较RAM和ROM 以及静态RAM和动态RAM? ,ROM,PROM 25、解释概念:Cache高速缓冲存储器,SRAM,DRAM ROM:只读存储器 随机存储器(RAM) 随机存储器分为静态与动态: 静态随机存储器(SRAM) 动态随机存储器(DRAM) 可编程只读存储器(PROM) 可擦可编程序只读存储器(EPROM) 可擦可编程只读存储器(EEPROM) 26、什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。 解:刷新:对DRAM定期进行的全部重写过程; 刷新原因:因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充,因此安 排了定期刷新操作; 常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。 集中式:在最大刷新间隔时间内,集中安排一段时间进行刷新,存在CPU访存死时间。 分散式:在每个读/写周期之后插入一个刷新周期,无CPU访存死时间。 异步式:是集中式和分散式的折衷。 33、解释概念:PC、IR、MAR、MDR、ACC、CU、ALU、存储单元、存储元 件、存储字长、机器字长 程序计数器PC用来存放指令地址 指令寄存器IR 程序状态字寄存器PSWR 主存数据寄存器MDR(MemoryDataRegister) 主存地址寄存器MAR(MemoryAddressRegister 累