计算机组成原理.doc

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1、一、名词解释1、硬件、软件、固件、工艺制程①硬件——指看得见，摸得着的组成计算机的有形物体。②软件——指由二进制机器语言（机器指令）构成的程序集合和二进制机器语言程序正确运行时所需的相关二进制文档和数据（包括系统软件、应用软件）。③固件——指既有硬件的特征又有软件的功能的器件（它是硬件和软件的接口）。④工艺制程——在半导体技术中，导线的平面宽度。2、指令流、数据流、仿真、模拟指令流——取指周期中从内存读出的信息流（流向控制器）数据流——执行周期中从内存读出的信息流（流向运算器）仿真――针对两种不同体系结构的计算机而言，若乙机仿真甲机，则要求乙机用微

2、指令来解释甲机的指令。模拟――针对两种不同体系结构的计算机而言，若乙机模拟甲机，则要求乙机用指令来解释甲机的指令。3、存贮器、存贮体、主存、辅存存贮器——存储器是计算机系统的记忆设备，用来存放程序和数据，是由许多存储单元组成的整体。（包括主存和辅存）存贮体——指在主板上需占用一条独立扦糟的存贮器物体，不同型号的存贮体它的宽度也不相同。主存——CPU能直接寻址的半导体存贮器（又称为主存贮器，以下简称存贮器）。                     辅存——CPU不能直接寻址的存贮器（又称为辅助存贮器，以下简称辅存）。4、高位优先、低位优先、高位交叉

3、、低位交叉高位优先（又称大数优先） ――高位数存放在低位存贮地址单元(按书写时人们的习惯)。低位优先（又称小数优先 ）――高位数存放在高位存贮地址单元(Pentium4取用)。高位交叉（顺序方式）——地址寄存器的高位选择模块，低位选择模块中的字。低位交叉（交叉方式）——地址寄存器的低位选择模块，高位选择模块中的字。5、存贮系统、存贮体系、相联存贮器、虚拟存贮器存贮系统——在多级存贮器层次结构中多种存贮器之间在逻辑上不能构成一个整体。存贮体系——在多级存贮器层次结构中多种存贮器之间在逻辑上构成一个整体（对于应用程序员而言）。相联存贮器——是一种按内容

4、访问的存贮器，每个存贮单元有匹配电路，可用于cache中查找数据。虚拟存贮器——在内存和外存之间建立的层次体系，是的程序能够像访问主存一样访问，主要解决计算机主存容量问题。6、命中率、局部性cache命中率——是指在多级层次结构存贮系统中的某一级存贮器来说，要访问的数据正好在这一级的概率。H=Nc／（Nc+Nm）注：H是命中率，Nc 是Cache访问的总次数，Nm是访问主存的总次数（注：不命中时要访主存）。存贮器访问的局部性——在CPU访问存贮器时，无论是取指令或存取数据，所访问的存贮单元都趋于聚集在一个较小的连续单元区域中（根据冯．诺依曼机的原理

5、）。这一局部性包括时间上的局部性和空间上的局部性7、存取时间（访问时间）、存贮周期（访问周期）、存贮带宽存取时间（访问时间）——指一次读操作命令发出到该操作完成，将数据读出到数据总线上所经历的时间。存贮周期（访问周期）——指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。其单位为ns。存贮带宽——单位时间里（通常用秒）存贮器所存取的数据量。8、时钟周期、机器周期（CPU周期、FSB周期、存贮周期）、指令周期时钟周期（主频）：CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率（f）叫CPU的主频。机器周期：通常把一条指令周期划分为若干个机

6、器周期，每个机器周期完成一个基本操作。指令周期：指取指令、分析指令到执行完该指令所需的全部时间。9、标量流水、超标量流水、MIPS标量流水：只有一条指令流水线超标量流水：具有两条以上的指令流水线MIPS：每秒百万指令数，即单位时间内执行的指令数，计算公式：MIPS=指令数÷（程序时间×106）二、简答题1、“透明”和“虚拟”概念有何异同之处？透明――计算机应用上所指的透明是指从某一角度看不见的，可忽略的。（事实上存在的东        西，但从某个角度看不见的）虚拟――本意是“不符合或不一定符合事实的”。在虚拟系统中，用户(程序员)看不到下一层级东

7、西(在多级层次结构计算机体系中)。但如果有需要的话，程序员是可以看到下一层级虚拟机的东西，但看不到实际机器。（事实上不存在的东西，但从某个角度可以看见的，正好与透明相反）2、何为Moore定律？制约其延续的主要因素是什么？有哪些理论依据？延续Moore定律有哪些方法？完整Moore定律有三种表述方法①芯片上晶体管的数日大约每18～24个月翻一番(假定芯片的价格保持不变)。②微处理器的速度大约每18～24个月翻一番(假定微处理器的价格保持不变)。③芯片的价格数日大约每18～24个月下跃 48％(假定微处理器的速度或芯片上存贮容量相同)。制约其延续的主

8、要因素是『工艺制程』。延续Moore定律可能的几种方法面对摩尔定律逐渐受阻的现实，业界已从多个角度出发，寻求解决之道。包括