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計算機組成原理部分問題總結

是機器字長、指令字長、儲存字長? 機器字長:CPU能同時處理的資料位數 指令字長:1條指令的二進位制程式碼位數; 儲存字長:1個儲存單元所存二進位制程式碼的位數,   馮諾依曼體系結構的特點 馮氏計算機的特點是 由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五大部件組成 指令和資料以同一形式(二進位制形式)存於儲存器中; 指令由操作碼、地址碼兩大部分組成 指令在儲存器中順序存放,通常自動順序取出執行 以運算器為中心(原始馮氏機)   序列傳輸和並行傳輸有何區別?各適用於什麼場合? 序列傳輸是指資料在一條線路上按位依次進行傳輸,線路成本低,但速度慢,適合於遠距 離的資料傳輸。並行傳輸是每個資料位都有一條獨立的傳輸線,所有的資料位同時傳輸,其傳輸 速度快、成本高,適應於近距離、高速傳輸的場合。   2.同步通訊與非同步通訊的主要區別是什麼,並說明兩種方式下通訊雙方是如何聯絡的 同步通訊和非同步通訊的主要區別是 前者有公共時鐘,總線上的所有裝置按統一的時序,統一的傳輸週期進行資訊傳輸,通訊雙方按約定好的時序聯絡 後者沒有公共時鐘,沒有固定的傳輸週期,採用應答方式通訊,具體的聯絡方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三種, 不互鎖方式通訊雙方沒有相互制約關係: 半互鎖方式通訊雙方有簡單的制約關係: 全互鎖方式通訊雙方有完全的制約關係。 其中全互鎖通訊可靠性最高   3簡述匯流排傳輸的四個階段 申請分配階段:由需要使用匯流排的主模組(或主裝置)提出申請,經匯流排仲裁機構決定下傳輸週期的匯流排使用權授於某一申請者 定址階段:取得了使用權的主模組,通過匯流排發出本次打算訪問的從模組(或從裝置)的儲存地址或裝置地址及有關命令,啟動參與本次傳輸的從模組 傳數階段:主模組和從模組進行資料交換,資料由源模組發出經資料匯流排流入目的模組; 結束階段:主模組的有關資訊均從系統總線上撤出,讓出匯流排使用權   為什麼要設定匯流排判優控制?常見的集中式匯流排控制有幾種?各有何特點? 匯流排判優控制解決多個部件同時申請匯流排時的使用權分配問題 常見的集中式匯流排控制有三種:鏈式查詢、計數器定時查詢、獨立請求查詢 特點: 鏈式查詢方式連線簡單,易於擴充,對電路故障最敏感: 計數器定時查詢方式優先設定較靈活,對故障不敏感,連線及控制過程較複雜; 獨立請求方式速度最快,但硬體器件用量大,連線多,成本較高。   1/什麼是重新整理?重新整理有幾種方式?簡要說明之 重新整理一一對DRAM定期進行的全部重寫過程 重新整理原因:因電容洩漏而引起的DRAM所存資訊的衰減需要及時補充,因此安排了定期重新整理操作 常用的重新整理方法有三種: 集中式:在最大重新整理間隔時間內,集中安排一段時間進行重新整理; 分散式:在每個讀/寫週期之後插入一個重新整理週期,無CPU訪存死時間; 非同步式:是集中式和分散式的折衷。   2./試比較快取管理中各種地址對映的方法 直接對映:每個快取塊可以和若干個主存塊對應,每個主存塊只能和一個快取塊對應 全相聯對映:主存中的任一塊可以對映到快取中的任一塊 組相聯對映:某一主存塊按模對映到快取的第i組中的任一塊   3儲存晶片內的地址譯碼方式有幾種?各自特點及應用場合? 儲存晶片內的地址譯碼有兩種方式, 一種是線選法,適用於地址線較少的晶片,其特點是地址訊號只須經過一個方向的譯碼就可以選中某一儲存單元的所有位。 另一種是重合法,適用於地址線較多的晶片。其特點是地址線分成兩組,分別經行、列兩個方向譯碼,只有行、列兩個方向均選中的儲存元才能進行讀/寫   DMA中有沒有中斷請求,為什麼?DMA介面電路中應設定哪些硬體 DMA介面電路中,應有主存地址計數器,字計數器,資料緩衝暫存器,裝置地址暫存器 機構和DMA控制邏輯。   什麼是o介面,它與埠有何區別?為什麼要設定1/O介面,/O介面如何分類 1/O介面一般指CPU和I/O裝置間的連線部件 埠是指介面電路中的一些暫存器,若干個埠加上上相應的控制邏輯才能組成介面; 實現裝置的選擇、實現資料緩衝達到速度匹配、實現資料串一併格式轉換、實現電平轉換 控制命令、反映裝置的狀態; I/O介面分類方法很多,主要有: (1)按資料傳送方式分有並行介面和序列介面兩種 (2)按資料傳送的控制方式分有程式控制介面、程式中斷介面、DMA介面三種   5./簡述DMA的資料傳送過程。 (1)預處理:通過幾條輸入輸出指令預置如下資訊:指明資料傳送方向是輸入還是輸出;向D 裝置地址暫存器送入裝置號,並啟動裝置;向DMA主存地址送入交換資料的主存起始地址 字計數器賦予交換資料的個數。 (2)資料傳送:繼續執行主程式,同時完成一批資料傳送 (3)後處理:校驗送入主存的數是否正確,是否繼續用DMA,測試傳送過程是否正確,錯則轉 診斷程式   7.簡述DMA和CPU分時使用記憶體的三種方式 尊止CPU訪問主存、週期挪用、DMA和CPU交替訪問主存   說明浮點加、減法運算的基本步驟。 浮點數加減運算的步驟為:1、對階操作,即比較兩個浮點數的階碼值的大小;2、實現尾數的加(減) 運算對兩個完成對階後的浮點數執行求和(差)操作;3、規格化操作;4、舍入操作;5、檢查階 碼是否溢位   3/指令中有哪些欄位?各有何作用?如何確定各欄位的位數? 指令中有三種欄位:操作碼欄位、定址特徵欄位和地址碼欄位。 操作碼欄位指出機器完成某種操作,其位數取決於指令系統的操作種類。 定址特徵欄位指出該指令以任何方式尋找運算元的有效地址,其位數取決於定址方式的種類。 地址碼欄位和定址特徵欄位共同指出運算元或指令的有效地址,其位數與定址範圍有關   2/什麼是中斷?設計中斷系統需要考慮哪些主要問題? 中斷:指當出現需要時,CPU暫時停止當前程式的執行轉而執行處理新情況的程式和執行過程 即在程式執行過程中,系統出現了一個必須由CPU立即處理的情況,此時,CPU暫時中止程式 的執行轉而處理這個新的情況的過程就叫做中斷   中斷系繞需解決的問題:①各中斷源如何向cPU提出請求②各中斷源同時提出請求怎麼辦③CPU什麼條件、什麼時間、以什麼方式響應中斷④如何保護現場⑤如何尋找入口地址⑥如何恢復現場 如何返回⑦處理中斷的過程中又出現新的中斷怎麼辦   3/什麼是中斷隱指令?它有哪些功能 中斷隱指令:CPU響應中斷之後,經過某些操作,轉去執行中斷服務程式,這些操作是由硬體直 接實現的。 功能:儲存斷點;暫不允許中斷:引出中斷服務程式   7說明指令週期、機器週期、時鐘週期之間的關係 指令週期是指取出並執行一條指令的時間,指令週期常常用若干個CPU週期數來表示;CPU 週期也稱為機器週期:而一個CPU週期又包含若干個時鐘週期