计算机组成原理期末考试简答题重点.doc

一、简答题 1、试述浮点数规格化的目的和方法。 答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。 方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1，直到规格化完毕。 2、简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。 答：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多项式用生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。 只要正确选择多项式G（X），余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。 3、DRAM存储器为什么要刷新？有几种刷新方式?DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 集中式---正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。 分散式---将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。 异步式---前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。 4、CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。 （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。关闭中断标识 ,重要数据入栈, 处理中断服务功能, 数据出栈, 恢复中断标识, 开中断.CPU：包括运算器和控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。14、一个较完善的指令系统应包括哪几类？ 数据传送指令、 算术运算指令、逻辑运算指令、 程序控制指令、 输入输出指令、 字符串指令、特权指令等。 15、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。 指令和数据分开存放 设置程序计数器PC，存放当前指令所在的存储单元。 16、外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？ （1） 程序查询方式：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（2） 程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。（3） 直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。（4） 通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。（5） 外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。时钟周期是最基本的时间单位 一般是10ns 机器周期是读一条指令最少的时间 一般是12倍的时钟周期 指令周期是读出指令并且执行指令的时间 一般是几个机器周期※允许中断触发器为“1”状态；※ CPU结束了一条指令的执行过程； ※新请求的中断优先级较高；(1)水平型微指令并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型微指令则较差。　　(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。　　(3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。　　(4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。 答：计算机的硬件系统由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备及总线系统组成。而总线分为数据总线、地址总线、控制总线，其结构有单总线结构、双总线结构及多总线结构。存储器（Memory）是用来存放数据和程序的部件；运算器是对信息进行运算处理的部件；控制器是整个计算机的控制核心。它