計算機考研複試面試常問問題 組成原理篇(下)
計算機考研複試面試常問問題 組成原理篇(下)
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宣告：一些邊邊角角的沒有收集，畢竟是考研面試，不是筆試，這樣也能減輕大家的負擔！
有些點在（快速喚起記憶知識框架）裡就有，所以沒有加上！
此係列一共有8篇：程式語言篇|資料結構篇|作業系統篇|組成原理篇|計算機網路篇|資料庫篇|軟體工程篇|計算機專業英語篇(還未全部完成,敬請期待,你們的支援和關注是我最大的動力!)
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第四章、指令系統
快速喚起記憶知識框架： 
15.指令流水線的基本概念
流水線基本原理：
流水線技術是一種顯著提高指令執行速度與效率的技術。方法是:指令取指完成後,不等該指令執行完畢即可取下一條指令。如果把一條指令的解釋過程進一步細分,例如分成取指,譯碼, 訪存，執行,和寫回五個子過程,並用五個子部件分別處理這五個子過程.這樣只需在上一指令的第一子過程處理完畢進入第二子過程處理時,在第一子部件中就開始對第二條指令的第一子過程進行處理.隨著時間推移,這種重疊操作最後可達到五個子部件同時對五條指令的子過程進行操作.
典型的五級流水線的資料通路：
流水線方式的特點:
與傳統的序列執行方式相比，採用流水線方式具有如下特點：
把一個任務（一條指令或一個操作）分解為幾個有聯絡的子任務，每個子任務由一個專門的功能部件來執行，並依靠多個功能部件並行工作來縮短程式的執行時間。
流水線每個功能段部件後面都要有一個緩衝暫存器，或稱鎖存器，其作用是儲存本流水段的執行結果，供給下一流水段使用。
流水線中各功能段的時間應儘量相等，否則將引起堵塞、斷流。
只有連續不斷地提供同一種任務時才能發揮流水線的效率，所以在流水線中處理的必須是連續任務。在採用流水線方式工作的處理機中，要在軟體和硬體設計等多方面儘量為流水線提供連續的任務。
流水線需要有裝入時間和排空時間。裝入時間是指第一個任務進入流水線到輸出流水線的時間。排空時間是指最後一個任務進入流水線到輸出流水線的時間。
影響流水線效能的因素
1）結構相關是當多條指令同一時刻爭用同一資源形成衝突
解決方案：（1）暫停一個時鐘週期（2）單獨設定資料儲存器和指令儲存器
2）資料相關是指令在流水線中重疊執行時,當後繼指令需要用到前面指令的執行結果時發生的.
解決方案：（2）暫停一個時鐘週期（2）資料旁路：把前一條指令的ALU計算結果直接輸入到下一條指令
3）控制相關是當流水線遇到分支指令和其他改變PC值的指令時引起的.
解決方案：(1)延遲轉移技術。將轉移指令與其前面的與轉移指令無關的一條或幾條指令對換位置，讓成功轉移總是在緊跟的指令被執行之後發生，從而使預取的指令不作廢。
(2)轉移預測技術。
16.CISC和RISC（複雜指令集和精簡指令集）的對比？
17.定址方式在本章知識框架
第五章、中央處理器
快速喚起記憶知識框架： 
18.CPU 的功能？
中央處理器(CPU) 由運算器和控制器組成。其中，控制器的功能是負責協調並控制計算機各部件執行程式的指令序列，包括取指令、分析指令和執行指令；運算器的功能是對資料進行加工。CPU 的具體功能包括:
- 指令控制。完成取指令、分析指令和執行指令的操作，即程式的順序控制。
- 操作控制。一條指令的功能往往由若干操作訊號的組合來實現。CPU 管理併產生由記憶體取出的每條指令的操作訊號，把各種操作訊號送往相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。
- 時間控制。對各種操作加以時間上的控制。時間控制要為每條指令按時間順序提供應有的控制訊號。
- 資料加工。對資料進行算術和邏輯運算。
- 中斷處理。對計算機執行過程中出現的異常情況和特殊請求進行處理。
19.流水線越多，並行度就越高。是否流水段越多，指令執行越快？
錯誤，原因如下:
流水段緩衝之間的額外開銷增大。每個流水段有一些額外開銷用於緩衝間傳送資料、進行各種準備和傳送等功能，這些開銷加長了一條指令的整個執行時間，當指令間邏輯上相互依賴時，開銷更大。
流水段間控制邏輯變多、變複雜。用於流水線優化和儲存器（或暫存器）衝突處理的控制邏輯將隨流水段的增加而大增，這可能導致用於流水段之間控制的邏輯比段本身的控制邏輯更復雜。
20.有關指令相關、資料相關的幾個概念
兩條連續的指令讀取相同的暫存器時，會產生讀後讀(Read After Read, RAR) 相關，這種相關不會影響流水線。
某條指令要讀取上一條指令所寫入的暫存器時，會產生寫後讀(Read After Write, RAW)相關，它稱資料相關或真相關，影響流水線。按序流動的流水線只可能出現RAW 相關。
某條指令的上條指令要讀／寫該指令的輸出暫存器時，會產生讀後寫(Write After Read,WAR) 和寫後寫(Write After Write, WAW) 相關。在非按序流動的流水線中，既可能發生RAW 相關，又可能發生WAR 相關和WAW 相關。
對流水線影響最嚴重的指令相關是資料相關。
第六章、匯流排
快速喚起記憶知識框架：
21.引入匯流排結構有什麼好處？
引入匯流排結構主要有以下優點： 1）簡化了系統結構，便於系統設計製造。 2）大大減少了連線數目，便於佈線，減小體積，提高系統的可靠性。 3）便於介面設計，所有與匯流排連線的裝置均採用類似的介面。 4）便於系統的擴充、更新與靈活配置，易千實現系統的模組化。 5）便於裝置的軟體設計，所有介面的軟體對不同的介面地址進行操作。 6）便於故障診斷和維修，同時也能降低成本。
22、匯流排相關概念
1、系統匯流排按照傳輸資訊的不同，分成哪幾類？是單向的，還是雙向的？ 1）分成資料匯流排、地址匯流排以及控制匯流排。 2）資料匯流排：各個功能部件之間傳送資料資訊，雙向傳輸； 3）地址匯流排：用來指明資料匯流排上，源資料或目的資料所在的主存單元的地址。單向：由CPU發出 4）控制匯流排：用來發送各種控制訊號。對於控制匯流排中的單根線，是單向的，即只能由一個部件發向另一 個部件。而一組控制匯流排中，有輸入也有輸出，因此，控制匯流排也可以看成是雙向的。
2、什麼是匯流排寬度、匯流排頻寬、匯流排複用、訊號線數？ 1）匯流排寬度：資料匯流排的根數，一般是8的倍數。是衡量計算機系統性能的重要指標； 2）匯流排頻寬：即匯流排資料傳輸速率，總線上每秒能夠傳輸的最大位元組量。 3）匯流排複用：一條訊號線上分時傳送兩種訊號。例如資料匯流排和地址匯流排的分時複用； 4）訊號線數：地址匯流排、資料匯流排和控制匯流排三種匯流排的線數之和。
第七章、輸入輸出系統
快速喚起記憶知識框架：
23.CPU 響應中斷應具備哪些條件？
1)在CPU 內部設定的中斷遮蔽觸發器必須是開放的。
2)外設有中斷請求時，中斷請求觸發器必須處於"1" 狀態，保持中斷請求訊號。
3)外設（介面）中斷允許觸發器必須為"1"'這樣才能把外設中斷請求送至CPU 。
具備上述三個條件時， CPU 在現行指令結束的最後一個狀態週期響應中斷。
24.中斷響應優先順序和中斷處理優先順序分別指什麼？
中斷響應優先順序是由硬體排隊線路或中斷查詢程式的查詢順序決定的，不可動態改變；而中斷處理優先順序可以由中斷遮蔽字來改變，反映的是正在處理的中斷是否比新發生的中斷的處理優先順序低（遮蔽位為"0", 對新中斷開放），若是，則中止正在處理的中斷，轉到新中斷去處理，處理完後再回到剛才被中止的中斷繼續處理。
25.向量中斷、中斷向量、向量地址三個概念是什麼關係？
1)中斷向量：每個中斷源都有對應的處理程式，這個處理程式稱為中斷服務程式，其入口地址稱為中斷向量。所有中斷的中斷服務程式入口地址構成一個表，稱為中斷向量表；也有的機器把中斷服務程式入口的跳轉指令構成一張表，稱為中斷向量跳轉表。
2)向量地址：中斷向量表或中斷向量跳轉表中每個表項所在的記憶體地址或表項的索引值，稱為向量地址或中斷型別號。
3)向量中斷：指一種識別中斷源的技術或方式。識別中斷源的目的是找到中斷源對應的中斷服務程式的入口地址的地址，即獲得向量地址。
26.程式中斷和呼叫子程式有何區別？
兩者的根本區別主要表現在服務時間和服務物件上不一樣。
呼叫子程式過程發生的時間是已知的和固定的，即在主程式中的呼叫指令(CALL) 執行時發生主程式呼叫子程式過程，呼叫指令所在位置是已知的和固定的。而中斷過程發生的時間一般是隨機的， CPU 在執行某個主程式時收到中斷源提出的中斷申請，就發生中斷過程，而中斷申請一般由硬體電路產生，申請提出時間是隨機的。也可以說，呼叫子程式是程式設計者事先安排的，而執行中斷服務程式是由系統工作環境隨機決的。
子程式完全為主程式服務，兩者屬於主從關係。主程式需要子程式時就去呼叫子程式，並把呼叫結果帶回主程式繼續執行。而中斷服務程式與主程式二者一般是無關的，不存在誰為誰服務的問題，兩者是平行關係。
主程式呼叫子程式的過程完全屬千軟體處理過程，不需要專門的硬體電路；而中斷處理系統是一個軟／硬體結合的系統，需要專門的硬體電路才能完成中斷處理的過程。
子程式巢狀可實現若干級，巢狀的最多級數受計算機記憶體開闢的堆疊大小限制；而中斷巢狀級數主要由中斷優先順序來決定，一般優先順序數不會很大。
27.I/O控制方式在作業系統篇有了，這裡就不重複