计算机组成原理期末复习答案.docxVIP

. 第一章 计算机系统概论 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性， 如指令系统、 数据类型、 寻址技术组成及 I/O 机理等。 计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性， 包含对程 序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、 PC、 IR 、 CU、 ALU、 ACC、 MQ、 X、 MAR、 MDR、 I/O 、 MIPS、 CPI 、 FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 CPU： Central Processing Unit ，中央处理机（器） ，是计算机硬件的核心部件，主要由运 算器和控制器组成。 PC： Program Counter ，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数 形成下一条指令地址。 IR ： Instruction Register ，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。 CU： Control Unit ，控制单元（部件） ，为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序 列。 ALU： Arithmetic Logic Unit ，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行 算术、逻辑运算。 ACC： Accumulator ，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的 寄存器。 MQ： Multiplier-Quotient Register ，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商 的寄存器。 X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名， 在此表示操作数寄存器，即运算器 中工作寄存器之一，用来存放操作数； MAR： Memory Address Register ，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单 元的地址。 MDR： Memory Data Register ，存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读出、 . . 或要写入某存储单元的数据。 I/O ： Input/Output equipment ，输入 / 输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计 算机内部和外界信息的转换与传送。 MIPS ： Million Instruction Per Second ，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指 标的一种计量单位。 CPI ： Instruction ，执行一条指令所需时钟周期数，计算机运算速度指标计量单位之一； FLOPS ： Floating Point Operation Per Second ，每秒浮点运算次数，计算机运算速度计 量单位之一。 指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？ 解：计算机硬件主要通过不同的时间段来区分指令和数据，即：取指周期（或取指微程序）取出的既为指令，执行周期（或相应微程序）取出的既为数据。 另外也可通过地址来源区分，从 PC指出的存储单元取出的是指令，由指令地址码部分提供操作 数地址。 . . 3 章 系统总线 常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。答： （1）总线结构通常可以分为单总线结构和多总线结构两种。 （2）单总线结构简单也便于扩充，但所有的传送都通过这组共享总线，因此极易形成计算机系统的瓶颈，它允许两个以上的部件在同一时刻向总线传输信息，这就必然会影响系统工 作效率的提高，这类总线多数被小型计算机或微型计算机采用；多总线结构解决了单总线中所有部件同时共享总线的现状，有效的提高了系统的工作效率，如传统微型计算机。 为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？ 答：总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题； 常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器定时查询、独立请求； 特点：链式查询方式连线