计算机组成原理重点.doc

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1、1.指令和数据均存放在内存中，CPU是如何从时间和空间上区分他们是指令还是数据的？时间上，在取指周期从内存中取出的是指令，指令流在空间上由内存流向控制器；时间上，在取指之后的执行周期里，从内存取出的是数据，数据流在空间上由内存流向运算器。2.从操作数所在位置和取数的速度两个方面说明寄存器寻址与寄存器间接寻址、立即寻址与直接寻址的区别？寄存器寻址的操作数在CPU内部的寄存器中，而寄存器间接寻址的操作数在内存中，前者取数速度快于后者；立即寻址的操作数是指令代码的一部分，取出指令即得到操作数，而直接寻址操作数在内存中，需要根据要取指后再按指令中的形式地址再访问一次内存。3.中断的响

2、应顺序和中断的处理（完成）顺序分别由什么因素决定？是否一定相同？为什么？中断的响应顺序由中断控制器的内部排队电路决定，而中断的响应顺序由中断屏蔽寄存器的设置决定，两者不一定相同，如果不是对每个中断源的中断屏蔽寄存器设置为屏蔽同级和低先级的中断，则先响应的高优先级中断有可能被同级或低优先级中断所打断，而这后响应的中断服务程序若屏蔽了所有中断源，则会先执行完中断服务。4.简述总线接口三种信息传送方式：串行传送、并行传送和分时传送的主要特点和应用场合串行传送是用一根线以脉冲的形式传送所有信息，速度较慢，适合于远距离传送；并行传送用多根（每位一根）线传送所有信息，速度较快，适合于近距

3、离传送；分时传送常用于在同一组线上按时间片传送地址和数据信息，也可以指共享总线的部件分时使用总线。5.比较通道、DMA、中断三种基本I／O方式的异同点。通道是通过执行通道指令来实现输入/输出的；DMA是由DMA控制器在获得总线控制权后，直接在内存与外设之间实现数据传送的，DMA传送方式有：停止CPU访问内存，挪用周期，DMA与CPU交替访存；中断是通过CPU在响应中断时，转入中断服务程序，执行输入/输出指令来完成输入/输出的。6.微程序控制的基本理原理是什么？指令、微程序、微指令三者的关系如何？微程序控制的基本理原理是存储微程序，并按不同的指令来执行不同的微程序。指令、微程序

4、、微指令三者的关系是一条指令是由若干条微指令构成的微程序来解释执行的。7.简述主存与cache之间的三种映射方式的原理和各自的特点。全相联映射将主存中一个块的地址与块的内容一起存于cache的行中，其中块地址存于cache行的标记部分中。主存的一个块直接拷贝到cache中的任意一行上，这种方式非常灵活，但在地址映射时要将主存块号与所有cache行的标记同时比较，比较器电路难于设计和实现，故只应用于小容量的cache；直接映射是一种多个主存块对应一个cache行的关系，一个块号j的主存块，按i=jmodm映射cache行号为i的行，其中m为cache行数，这种方式硬件实现简单，

5、但不灵活，容易发生冲突，cache的利用率低；组相联映射将cache分为若干组，每组若干行，组间采用直接映射，组内采用全相联映射，兼顾了前两种方式的优点，所以得到了较为广泛的应用。8.微程序控制器主要由哪几部分构成?说明各部分的功能。微程序控制器主要由控制存储器，微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分构成，其中，控制存储器用来存储全部指令的微程序，微指令寄存器用来保存当前从控制存储器中取出的一条微指令，而地址转换逻辑用来根据指令操作码、状态条件和Ｐ字段实现微程序的转换。9.说明总线的集中式仲裁的三种方式的工作原理和各自的特点。总线的集中式仲裁方式有链式查询方式、计数器定时查询方式

6、和独立请求方式三种，其中链式查询方式是通过总线授权信号的逐级下达来实现优先级的排队，其优点是线少，缺点是优先级不可变且链路故障敏感；计数器定时查询方式是通过用一组地址线输出计数值来查询与计数值相符的总线请求，其优点优先级可固定也可变化，比较灵活，缺点是相对链式查询而言，线要多些；独立请求方式是用各自独立的总线请求和总线授权线来实现的，其优点是响应速度快，缺点是线更多。10.说明机流水线cpu中可能出现哪三种相关冲突，并加以解释。流水过程中可能会出现资源相关、数据相关和控制相关。资源相关是指多条指令进入流水线后在同一机器时钟周期内争用同一个功能部件所发生的冲突。在一个程序中，如

7、果必须等前一条指令执行完后，才能执行后一条指令，那么这两条指令就是数据相关。控制相关是由转移指令引起的流水线断流的情况，延迟转移法和转移预测法减小转移指令的影响。11.DRAM的刷新操作分为几种方式？简要解释每种方式的含义?集中式刷新和分布式刷新。前者要求所有行在每个刷新周期中都要刷新，可以将刷新周期分为两部分，前一部分进行正常的读写操作，后一段称为集中式刷新。后者为每一行的刷新插入到正常的读写周期中。12.说明单级中断的处理流程。cpu执行完一条指令后，判断是否有中断请求，如果有就响应中断。首先关中断