計(jì)算機(jī)組成

1、第一章概論1.什么是什么是CPU什么是計(jì)算機(jī)主機(jī)？什么是什么是計(jì)算機(jī)主機(jī)？什么是IO設(shè)備？它們的功能分別是什么設(shè)備？它們的功能分別是什么？2計(jì)算機(jī)是如何區(qū)分存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的信息是數(shù)據(jù)還是程序計(jì)算機(jī)是如何區(qū)分存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的信息是數(shù)據(jù)還是程序？3.什么是存儲(chǔ)器的容量？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令字什么是存儲(chǔ)器的容量？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令字？存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器中所有存儲(chǔ)單元的總數(shù)，常用K、M、G、T作為單位。字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)并行處理的二進(jìn)制信息寬度，

2、一般為字節(jié)的整數(shù)倍，有數(shù)據(jù)字和指令字兩種形式，以表述數(shù)據(jù)信息和控制信息。4.計(jì)算機(jī)軟件和計(jì)算機(jī)硬件在邏輯功能上是否是等效的？為什么計(jì)算機(jī)軟件和計(jì)算機(jī)硬件在邏輯功能上是否是等效的？為什么？是。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜組合體，由軟件來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的運(yùn)行，由硬件來(lái)保證系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)5.計(jì)算機(jī)指令的功能越強(qiáng)，則計(jì)算機(jī)的性能越好？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出你的觀點(diǎn)計(jì)算機(jī)指令的功能越強(qiáng)，則計(jì)算機(jī)的性能越好？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題提

3、出你的觀點(diǎn)。性能指標(biāo)：基本字長(zhǎng)、主存容量、運(yùn)算速度6談?wù)勀銓?duì)計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的編譯和解釋過(guò)程異同點(diǎn)的理解談?wù)勀銓?duì)計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的編譯和解釋過(guò)程異同點(diǎn)的理解。同：均翻譯。異：編譯為整體翻譯，解釋為部分?！?.什么是主存儲(chǔ)器？什么是輔助存儲(chǔ)器？它們的功能和作用有何不同什么是主存儲(chǔ)器？什么是輔助存儲(chǔ)器？它們的功能和作用有何不同？主存儲(chǔ)器：又稱內(nèi)存，為主機(jī)的一部分，用于存放系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，屬于臨時(shí)存儲(chǔ)器。主要由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成，常采

4、用并行方式進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。輔助存儲(chǔ)器：又稱外存，為外部設(shè)備，用于存放暫不用的數(shù)據(jù)和程序，屬于永久存儲(chǔ)器。主要由磁表面和激光存儲(chǔ)器構(gòu)成，常用串行或串并結(jié)合（直接存取）訪問(wèn)?！?.簡(jiǎn)述馮簡(jiǎn)述馮諾伊曼計(jì)算機(jī)五大基本功能部件的作用及其相互聯(lián)系諾伊曼計(jì)算機(jī)五大基本功能部件的作用及其相互聯(lián)系。運(yùn)算器功能：對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工和處理（算術(shù)邏輯運(yùn)算）。控制器功能：1定序功能由IP或PC協(xié)調(diào)，按規(guī)定順序執(zhí)行指令（指令周期）。2定時(shí)功能由TU為各部件提供統(tǒng)一節(jié)

5、拍（機(jī)器、時(shí)鐘周期），使其按規(guī)定時(shí)間表執(zhí)行。3操作控制功能由CU產(chǎn)生計(jì)算機(jī)工作（指令執(zhí)行）所需的全部控制。存儲(chǔ)器功能：用于存放程序和數(shù)據(jù)；IO接口的功能：完成外設(shè)與主機(jī)間進(jìn)行信息傳送時(shí)速度適配與信號(hào)適配的中間環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)換器）；9什么是指令？什么是指令系統(tǒng)？什么是程序什么是指令？什么是指令系統(tǒng)？什么是程序？指令：規(guī)定計(jì)算機(jī)的操作與操作對(duì)象，并能為計(jì)算機(jī)所識(shí)別并執(zhí)行的二進(jìn)制命令，其格式為：操作碼OP︱操作數(shù)地址D。指令系統(tǒng)：某特定處理器（計(jì)算

6、機(jī)）所能識(shí)別并執(zhí)行的全部指令的集合（不同處理器具有不同的指令系統(tǒng)）。例指令系統(tǒng)：取數(shù)LDAD；存數(shù)STAD；加法ADDAD；乘法MULAD；打印PR(OUT)D；停機(jī)HLT。程序：為解決特定問(wèn)題而編制的指令（語(yǔ)句）序列。10什么是虛擬機(jī)？談?wù)勀銓?duì)虛擬機(jī)的理解什么是虛擬機(jī)？談?wù)勀銓?duì)虛擬機(jī)的理解。虛機(jī)器：是指用軟件技術(shù)構(gòu)成的機(jī)器。虛機(jī)器建立在實(shí)機(jī)器的基礎(chǔ)上，利用軟件技術(shù)擴(kuò)充實(shí)機(jī)器的功能。從整體看就好像有了一臺(tái)更強(qiáng)功能的機(jī)器，所以稱它為虛機(jī)器

7、。機(jī)器語(yǔ)言層和操作系統(tǒng)層是虛、實(shí)機(jī)器的分界面。軟、硬件功能的分配，決定了虛、實(shí)機(jī)器的界面。1.關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成：系統(tǒng)（主機(jī)外設(shè)）→主機(jī)（CPU，內(nèi)存，IO接口，總線AB、DB、CB）→CPU（控制器、運(yùn)算器）其中控制器IU（IP、IR、ID）；CU（微程序控制器CM，硬布線控制器）；TU（時(shí)鐘源、啟停邏輯、計(jì)數(shù)器、譯碼器）；其中運(yùn)算器（ALU、AC、F或PSW，寄存器組Ri）2.關(guān)于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：▲2簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述SRAM存儲(chǔ)器工作

8、過(guò)程中的寫(xiě)過(guò)程是如何進(jìn)行的存儲(chǔ)器工作過(guò)程中的寫(xiě)過(guò)程是如何進(jìn)行的？寫(xiě)①送地址AB→MAR→MAD→MM②送控制信號(hào)CS、WR=1同時(shí)送數(shù)據(jù)DB→MDR→MM。③將數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存指定單元④撤消地址、控制信號(hào)，READY有效3簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述SRAM和DRAM在結(jié)構(gòu)上和性能上各有什么特點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上和性能上各有什么特點(diǎn)？比較內(nèi)容比較內(nèi)容SRAMDRAM存儲(chǔ)信息存儲(chǔ)信息0和1的方式的方式雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器極間電容的充放電極間電容的充放電電源不掉電時(shí)電源

9、不掉電時(shí)信息穩(wěn)定信息穩(wěn)定信息會(huì)丟失信息會(huì)丟失刷新刷新不需要不需要需要需要集成度集成度低高容量容量小大價(jià)格價(jià)格高低速度速度快慢適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合Cache主存主存4簡(jiǎn)述存取時(shí)間和存取周期的定義和它們之間的區(qū)別簡(jiǎn)述存取時(shí)間和存取周期的定義和它們之間的區(qū)別？（速度指標(biāo)）TA存取時(shí)間（MemyAccessTime）：指啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所需的全部時(shí)間。存取時(shí)間愈短，其性能愈好。通常存取時(shí)間用納秒（ns＝10－9s）為單位。TM存儲(chǔ)周期

10、（MemyCycleTime）：指存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作所需的最小間隔時(shí)間。通常存取周期TM大于存取時(shí)間TA，即TM≥TA▲5簡(jiǎn)述頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器如何頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換）簡(jiǎn)述頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器如何頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換）。頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器的工作過(guò)程簡(jiǎn)述：由P︱D（虛擬地址）→pd(實(shí)址)①基址寄存器（頁(yè)表起始地址）虛地址中的P（虛頁(yè)號(hào)）→頁(yè)表索引S0②根據(jù)S0查頁(yè)表，若裝入位=1，則取p(實(shí)頁(yè)號(hào))③pD（虛址

11、中的頁(yè)內(nèi)地址）=pd（主存的實(shí)地址）▲6簡(jiǎn)述段式虛擬存儲(chǔ)器如何通過(guò)段表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換簡(jiǎn)述段式虛擬存儲(chǔ)器如何通過(guò)段表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換）。①基址寄存器（段表起始地址）虛地址中的S（段號(hào)）→段表索引S0②根據(jù)S0查段表，若裝入位=1，則取S1(段的起點(diǎn))③S1D（虛址中的段內(nèi)地址）=主存的實(shí)地址7簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述Cache集成在集成在CPU芯片內(nèi)部有什么好處？將指令芯片內(nèi)部有什么好處？將指令Cache和數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)Cache分

12、開(kāi)設(shè)置又有什么好處分開(kāi)設(shè)置又有什么好處？讀取速度加快。能夠避免資源沖突或緩沖沖突△8什么叫刷新？為什么要刷新？說(shuō)明刷新有幾種方式什么叫刷新？為什么要刷新？說(shuō)明刷新有幾種方式？刷新方式：集中式刷新、分散式刷新和異步式刷新。9什么是什么是“程序訪問(wèn)的局部性程序訪問(wèn)的局部性”？存儲(chǔ)系統(tǒng)中哪一級(jí)采用了程序訪問(wèn)的局部性原理？存儲(chǔ)系統(tǒng)中哪一級(jí)采用了程序訪問(wèn)的局部性原理？10什么是刷新？什么是重寫(xiě)？刷新和重寫(xiě)有什么異同點(diǎn)什么是刷新？什么是重寫(xiě)？刷新和