计算机组成原理简答题

1.现代计算机系统如何进行多级划分？这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？

可分为：微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。用这种分级的观点来设计计算机，对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制,对保证产生一个良好的系统结构是有很大帮助的。

2.在计算机中实现浮点加减法运算一般需要几个步骤？

分为如下5步：

（1）0操作数检查；（2）比较阶码大小并完成对阶

（3）尾数进行加或减运算；（4）结果规格化并进行舍入处理；（5）检查是否溢出。

3.计算机的主要工作特点是什么？

1）存储程序与自动控制 2）高速度与高精度 3）可靠性与可用性4）有记忆能力

4.举例说明计算机中的ALU通常可以提供的至少五种运算功能

运算器中的ALU通常至少可以提供算术加运算、算术减运算、逻辑或运算、逻辑与运算、逻辑异或运算5种功能。运算器采用多累加器可以简化指令的执行步骤。乘商寄存器的基本功能是在完成乘除运算时能自行左右移位。

5.为了提高计算机系统的输入输出能力可以在总线设计与实现中采用哪种方案

（1）提高总线时钟的频率，以便在单位时间内完成更多次数的数据传送；(2)增加数据总线的位数，以便在每次数据传送时传送更多数的数据；(3)采用成组数据传送（BURST 传送）方式，使得在一组数据传送的过程中，尽可能地把发送地址和传送数据在时间是重叠起来；(4)采用总线结构，使得多个数据同时通过不同的总线完成传送。最终达到在单位时间内传送尽可能多的数据的目的，即提高了输出输入能力。

6.一条指令通常由哪些部分组成并简述各部分功能

一条指令由操作码和操作数地址码两部分组成

第一部分，是指令的操作码。操作码用于指明本条指令的操作功能，计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。

第二部分，是指令的操作数地址，用于给出被操作的信息（指令或数据）的地址，包括参加运算的一或多个操作数所在的地址，运算结果的保存地址，程序的转移地址、被调用的子程序的入口地址等。

7.集中式总线采用哪三种方式，简述链式查询方式的优缺点

①菊花链式查询方式；②计数器定时查询方式；③独立请求方式。

优点：只用很少几根线就能按一定的优先次序实现总线控制，并且这种链式结构容易扩充设备。缺点：对电路的故障敏感；查询的优先级固定。

8.举例说明计算机中常用的变址寻址，堆栈寻址方式，从形式地址到得到操作数的寻址处理过程

(1)变址寻址，形式地址为变址寄存器名（或编号）和变址偏移值，把变址寄存器中内容与变址偏移值相加得到操作数的地址，再读一次内存得到操作数。 (2)堆栈寻址，通常形式地址为将写入堆栈的、或接收堆栈读出内容的寄存器名（或编号），指令中不直接给出内存地址，用默认堆栈指针SP，修改SP操作。

9.简要说明硬布线控制器应由哪几个功能部件组成

指令部件、地址部件、时序部件、操作控制部件和中断控制部件组成

10.简述计算机控制器的主要功能

主要功能有：

(1)从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

(2)对指令进行译码或测试，并产生相应的控制信号，以便启动规定的动作。

(3)算术逻辑运算操作，或一个输入/输出操作。

(4)指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。

11.中断方式的接口控制器功能有哪些

中断方式的接口控制器功能：（1）能向CPU发出中断请求信号；（2）能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；（3）CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；（4）能使中断请求参加优先级排队。

12.以I/O设备的中断处理过程为例，说明一次程序中断的全过程

1）中断请求2）中断判优3）中断响应4）中断服务5）中断返回

(1)中断请求：中断源向CPU发出中断请求。

(2)中断响应：是中断处理开始的公操作，包括:

a.关中断,即CPU内部的中断屏蔽寄存器IM置位(IM=1)

b.中断现行程序并保护断点(PC及PSW的内容)

c.发中断响应信号INTA

(3)中断识别:确定应该处理哪一个中断，并调用其对应的中断服务程序。中断源的识别方法有软件查询和中断向量法。

(4)中断服务：由中断服务程序完成，包括如下处理：

a.保护现场

b.执行中断服务程序

c.恢复现场