计算机组成原理面试题简答题汇总
计算机组成原理简答题
计算机组成原理简答题1.简述计算机系统计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构。
计算机硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。
传统上将运算器和控制器称为ＣＰＵ，而将ＣＰＵ和存储器称为主机。
计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。
计算机软件一般分为系统程序和应用程序两大类。
系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能和用途，它包括：(1)各种服务程序，(2)语言类程序，(3)操作系统，(4)数据库管理系统。
应用程序是针对某一应用课题领域开发的软件。
2.冯·诺依曼型计算机设计思想、主要特点。
计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。
数据以二进制码表示。
采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中并按地址顺序执行。
机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。
已知X和Y，用变形补码计算X+Y，同时指出运算结果是否溢出。
(1) X = -10110 Y = -00001(2) X = 11011 Y = 10101解：(1) [ｘ]补＝1101010,[ｙ]补＝1111111[ｘ]补1101010＋[ｙ]补11111111101001两个符号位出现“11”,表示无溢出[X+Y]补= 101001, X+Y = -10111(2) [ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝0010101[ｘ]补0011011＋[ｙ]补00101010110000两个符号位出现“01”,表示有正溢出。
3.已知X和Y，用变形补码计算X-Y，同时指出运算结果是否溢出。
(1）X = 11011 Y = -11111 (2）X = 10111 Y = 11011（1）[ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝1100001, [-ｙ]补＝0011111[ｘ]补0011011＋[-ｙ]补0011111____________________________0111010两个符号位出现“01”,表示有正溢出。
计算机组成原理简答题
1.说明计算机系统的层次结构。
解答：一，微程序设计级二，一般机器级三，操作系统级四，汇编语言级五，高级语言级2.静态存储器依靠什么存储信息？动态存储器又依靠什么原理存储信息？试比较它们的优缺点。
解答：①静态存储器以双稳态触发器为存储信息的物理单元，依靠内部交叉反馈保存信息。
速度较快，不需动态刷新，但集成度稍低，功耗大。
②动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息，电容上有电荷为1，无电荷为0.集成度高，功耗小，速度悄慢，需定时刷新。
3.请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？解答：SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。
4.16位无符号整数和16位定点原码整数的表示范围分别是多少？解答：对于无符号整数而言，其表示范围是0~65535，即全0到全1 对于n位定点原码整数（有一位是符号位）而言，其表示范围是)-(2^(n-1)-1)~+(2^(n-1)-1)所以16位定点原码整数的表示范围为-32768~+327685.在浮点数中，阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意？对实际数值的正负与大小有何影响？解答：①阶码为正，表示将尾数扩大。
②阶码为负，表示将尾数缩小。
③尾数的正负代表浮点数的正负。
6.什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？解答：指令周期是完成一条指令所需的时间。
包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。
机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。
时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。
一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。
7.请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
解答：程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。
计算机组成原理简答题篇(如有雷同,纯属巧合)
计算机组成原理简答题篇（如有雷同，纯属巧合）1(简要说明微程序控制方式的基本思想,答:微程序控制方式的基本思想是:(1)产生微命令的方法:将所需的微命令以代码形式编成若干条微指令，在制造CPU时将它们存入CPU中的一个控制存储器(ROM型)。
CPU执行指令时，从控制存储器中读出微指令，即可获得所需的微命令。
(2)微程序与工作程序之间的对应关系:一条微指令包含的微命令控制实现一步(一个时钟周期)机器操作;若干条微指令组成一小段微程序，解释实现一条机器指令;控制存储器中的微程序能解释实现全部指令系统。
2、说明计算机中寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址从形式地址到得到操作数的寻址处理过程。
答:(1)寄存器寻址，形式地址为寄存器名(或编号)，寄存器中的内容为操作数;(2)寄存器间接寻址，形式地址为寄存器名(或编号)，寄存器中的内容为操作数的地址，再读一次内存得到操作数; (3)变址寻址，形式地址为变址寄存器名(或编号)和变址偏移值，把变址寄存器中的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;3.机器语言、汇编语言、高级语言有何区别,答:机器语言由代码0、1组成，是机器能直接识别的一种语言。
汇编语言是面向机器的语言，它用一些特殊的符号表示指令。
高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于人们使用习惯的语言，直观，通用，与具体机器无关。
4.计算机为什么要设置时序部件,周期、节拍、脉冲三级时序关系如何表示,答:一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格的定时关系，时序部件用以控制时序以保证指令的正确执行。
将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段称为一个机器周期。
一个机器周期又分为若干个相等的时间段，每个时时间段称为一个时钟周期(节拍)。
在一个时钟周期(节拍)内可设置几个工作脉冲，用于寄存器的清除、接收数据等工作。
5(简要说明组合逻辑控制器产生微命令的方法和形成微命令的条件,答:组合逻辑控制器是通过组合逻辑电路来产生微命令的，每个微命令需要一组逻辑门电路，根据形成微命令的条件即:指令代码(操作码，寻址方式码等)，时序信号(工作周期、时钟周期，工作脉冲)，程序状态(PSW中的标志位)外部请求等。
计算机组成原理简答题
1、冯诺依曼体系结构要点答：二进制；存储程序顺序执行；硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成2、什么是存储容量？什么是单元地址？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。
单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。
3、什么是外存？简述其功能。
外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。
外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。
4、什么是内存？简述其功能。
解：内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。
用来存放经常使用的程序和数据。
5、指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
6、简述常见的总线仲裁方式。
解：仲裁方式：（1）集中式仲裁方式：①链式查询方式；②计数器定时查询方式；③独立请求方式；（2）分布式仲裁方式。
7、简述波特率和比特率的区别。
波特是信号传输速度的单位，波特率等于每秒内线路状态的改变次数。
标准波特率有：1200、2400、4800、9600、19200等，1200波特率即指信号能在1秒钟内改变1200次值。
二进制系统中，信息的最小单位是比特，仅当每个信号元素代表一比特信息时，波特率才等于比特率。
8、简述接口的典型功能。
解：接口通常具有：控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断等功能。
9、简述总线特性包括哪4个方面。
物理特性：描述总线的物理连接方式（电缆式、主板式、背板式）；功能特性：描述总线中每一根线的功能；电气特性：定义每一根线上信号的传递方向、传递方式（单端方式或差分方式等），以及有效电平范围；时间特性：定义了总线上各信号的时序关系。
计算机组成原理简答题
1.简述数字计算机的分类数字计算机分为专用计算机和通用计算机，通用计算机又可分为超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机、单片机等。
2.简述指令和数据在内存中均以二进制信息方式存储，计算机如何区分它们？从时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。
从空间上讲，从内存读出指令流向指令寄存器，从内存读出数据流向通用寄存器。
3.简述CPU的主要功能1）指令控制：程序的顺序控制2）操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
3）时间控制：对各种操作实施时间上的控制4）数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理4.指令周期、机器周期、时钟周期三者之间的关系如何？指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包括若干个时钟周期。
5.CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。
1）指令寄存器IR；用来保存当前正在执行的一条指令。
2）程序计数器PC：用来确定下一条指令的地址。
3）地址寄存器AR：用来保存当前CPU所访问的内存单元地址。
4）缓冲寄存器DR：a.作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。
b.补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
c.单累加器结构的运算器中，还可兼作操作数寄存器。
5）通用寄存器AC：当运算器的算术逻辑运算单元ALU执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。
6）状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。
除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器和程序运行状态。
6.简述计算机的层次结构计算机系统由硬件系统和软件系统两部分所构成，而如果按照功能再细分，可分为七层，分别是数字逻辑层、微体系结构层、指令系统层、操作系统层、汇编语言层和高级语言层。
计算机组成原理简答题
一、精简指令和复杂指令集：RISC（精简指令集）特点：1、选取使用频率高的一些简单指令，指令条数少；2、指令长度固定，指令格式少，寻址方式种类少；3、只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。
CISC（复杂指令集）1、指令系统多大二三百条，使计算机的研制周期变长，难以保持正确性，不易调试维护，而且由于采用了大量使用频率低的复杂指令而试硬件资源浪费。
二、映射缓存知识：1、全相联映射：优点冲突概率小，cache的利用率高。
缺点：比较器难实现，需要一个访问速度很快代价高的相联存储器。
2、直接映射方式：优点：比较电路少m倍电路，所以硬件实现简单，cache 地址为主存地址的低几位，不需变换。
缺点：冲突概率高3、组相连映射：主存中的每一块可以被放置到cache 中唯一的一个组中的任意一个位置。
是全相联映射和组相连映射的折中。
三、仲裁优缺点：集中式仲裁：设置集中式的仲裁电路，它连接所有总线主设备并根据某种策略选中其中的1个总线主设备获得总线使用权。
优点：仲裁过程及总线设备接口简单。
缺点：仲裁电路出现故障，将导致整个系统瘫痪；扩展设备需要对仲裁电路进行大的修改，难度较大。
分布式仲裁：所有主设备均设置自己的仲裁电路。
当主设备发出请求时，各仲裁电路根据一定的策略，共同决定总线使用权。
优点：线路可靠性高，设备扩展灵活，设备接插比较随意。
缺点：确定总线主设备是否在正常工作，系统需要进行超时判断。
由于每个主设备需要在其接口设计仲裁电路，导致设计的复杂性加大。
四、流水线问题：1、资源相关：解决冲突的办法，一是第I4条指令停顿一拍后再启动，二是，增设一个存储器，将指令和数据分别放在两个存储器中。
2、数据相关：解决冲突的办法，流水CPU的运算器特意设置若干运算结果缓冲寄存器，暂时保留运算结果，以便后继指令直接使用，这称为“向前”或定向传送技术。
3、控制相关冲突是由指令转移指令引起的，为了减少转移指令对流水线性能的影响，采用延迟转移法和转移预测法。
计算机组成原理（简答题）
计算机组成原理（简答题）计算机组成原理(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域：科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。
2、计算机的基本功能：存储和处理外部信息，并将处理结果向外界输出。
3、数字计算机的硬件由：运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。
4、软件可以分成系统软件和应用软件。
其中系统软件包括：操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。
5、计算机系统按层次进行划分，可以分成，硬件系统、系统软件和应用软件三部分。
6、计算机程序设计语言可以分成：高级语言、汇编语言和机器语言。
第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数？它有哪些类型？答：定点数是指小数点位置固定的数据。
定点数的类型有定点整数和定点小数。
2、什么是规格化的浮点数？为什么要对浮点数进行规格化？答：规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示，而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。
在科学计数法中，一个浮点数在计算机中的编码不唯一，这样就给编码带来了很大的麻烦，所有在计算机中要对浮点数进行规格化。
3、什么是逻辑运算？它有哪些类型？答：逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。
基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。
4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的？答：在计算机中可以通过将控制信号M设置为1，利用加法器电路来进行减法运算。
第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型？答：计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。
2、宽字存储器有什么特点？答：宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度，访问存储器时可以同时对对个字进行访问，从而提高数据访问的吞吐量。
3、多体交叉存储器有什么特点？答：多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。
每个存储器是一个独立操作的单位，有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器，可以分别进行数据读写操作，各个存储体的读写过程重叠进行。
4、什么是相联存储器？它有什么特点？答：相联存储器是一种按内容访问的存储器。
计算机组成原理简答题缩印版
计算机组成原理简答题缩印版1.硬连线控制器如何产生微命令？产生微命令的主要条件是哪些？答:1.硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生微命令;组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件，主要有：A、指令代码B、时序信号C、程序状态信息与标志位D、外部请求信号。
2.何谓中断方式？它主要应用在什么场合？请举二例。
答：A、中断方式指：CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序；B、谓存储总线？何谓I/O总线？各有何特点？答：（1）存储总线是连接CPU和主存储器之间的专用总线，速度高.（2）I/O总线是连接主机（CPU、M）与I/O设备之间的总线，可扩展性好。
2、在浮点数中，阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意？对实际数值的正负与大小有何影响？答：（1）阶码为正，表示将尾数扩大（2）阶码为负，表示将尾数缩小（3）尾数的正负代表浮点数的正负4、在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？答：（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。
（2）令，即以并行操作方式将两条或两条以上指令编译并执行。
超流水线（Superpipelining）技术是将一些流水线寄存器插入到流水线段中，好比将流水线再分道。
21.微程序：用来实现一条机器指令的多条微指令构成的序列称为一条微程序；22.主设备：在总线的数据传输的多个设备中，获得总线控制权的设备称为主设备；23.中断嵌套：多级中断系统中，cpu在处理一个中断的过程中又去响应另一个中断请求；24.高速缓存Cache用来存放什么内容设置它的主要目的是什么答：（1）用来存放当前活跃的数据与程存，可以减少cpu的I/O的负担；适合大批量得数据传输；18.指令周期：指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间19.计算机硬件由哪些部分组成？答：中央处理器，存储器，输入输出设备组成；20.宽体存储器有什么特点？答：.宽体存储器将存储的位数扩到多个字的宽度，访问存储器时可以同时对多个字进行访问，从而提高数据的吞吐率。
计算机组成原理简答题
1. 精简指令系统计算机（RISC）指令系统的最大特点是什么？答：RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：（1）选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。
（2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。
（3）只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。
（4）大部分指令在一个机器周期内完成。
（5）CPU中通用寄存器数量相当多。
(6）以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。
（7）一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。
2. 简述CPU的主要功能。
答：CPU主要有以下四方面的功能：(1)指令控制：程序的顺序控制，称为指令控制。
（2）操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
(3)时间控制：对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。
(4)数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理.3. DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。
由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。
为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。
4. 什么是闪存存储器？它有哪些特点？闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。
从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。
因而它是一种全新的存储器技术。
闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。
5. 简述总线？答：总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
计算机专业研究生复试-计算机组成原理面试简答题
计算机系统概述1.冯诺依曼机和存储程序的概念冯·诺依曼在研究EDVAC 机时提出了“存储程序”的概念，“存储程序”的思想奠定了现代计算机的基本结构，以此概念为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机，其特点如下：1)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5 大部件组成。
2)指令和数据以同等地位存储在存储器中，并可按地址寻访。
3)指令和数据均用二进制代码表示。
4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
5)指令在存储器内按顺序存放。
通常，指令是顺序执行的，在特定条件下可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6)早期的冯诺依曼机以运算器为中心，输入／输出设备通过运算器与存储器传送数据。
现代计算机以存储器为中心。
2.为什么现在计算机以存储器为中心？早期计算机存储容量小，数据经过运算器较少，在效率上对系统没有明显的影响。
但是现在存储器容量越来越大，且外部设备的速度远小于CPU的速度，所以数据经过运算器会拖慢系统的效率。
现在计算机以存储器为中心，让IO绕过运算器。
3.什么是“存储程序”？“存储程序”的概念是指将指令以代码的形式事先输入计算机的主存储器，然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序执行结束。
按照“存储程序”原理，计算机有五大功能: 数据传递、数据存储、数据处理、操作控制、操作判断。
4.计算机的工作过程？计算机的工作过程分为以下三个步骤：1) 把程序和数据装入主存储器。
2) 将源程序转换成可执行文件。
3) 从可执行文件的首地址开始逐条执行指令。
5.翻译程序、汇编程序、编译程序、解释程序有什么差别？翻译程序是将高级语言翻译成如汇编语言和机器语言这样的程序。
翻译程序包括，编译程序和解释程序。
汇编程序是将汇编语言翻译成机器语言的程序。
编译程序是将源代码一次全部翻译成目标代码的程序，它将一种代码文件翻译成另一种代码文件，如果源代码不修改，则不用重新编译。
（完整版）计算机组成原理简答题
（完整版）计算机组成原理简答题计算机组成原理简答题第四章1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。
Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。
主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。
综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。
主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。
而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。
因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
2. 说明存取周期和存取时间的区别。
解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。
即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。
解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。
集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。
分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。
异步式：是集中式和分散式的折衷。
4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。
计算机组成原理简答题锦集
综合以上结果有
10简述水平型微指令和垂直型微指令的特点
A．水平型微指令并行操作能力强，效力高，灵活性强，垂直型微指令则较
差；B．水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长；C．由
水平型微指令解析指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点，垂直型微
所以： x + y = +0.01010 因为符号位相异，结果发生溢出
14 CPU中有哪几类主要寄存器，用一句话回答其功能。
A.数据缓冲寄存器(DR)B.指令寄存器(IR)C.程序计算器(PC)D.数据地址
寄存器(AR)E.通用寄存器(R0～R3)F.状态字寄存器(PSW)
1 简要总结一下，采用哪几种技术手段可以加快存储系统的访问速度？
解：1. 增加cache，利用空间局部性和时间局部性减少内存访问时间。
2. cahe优化: 多级cache减少确实损失， 非阻塞cache，流水化cache访问。
3. 采用交叉存储方式提高内存带宽。
4. 采用虚拟内存机制降低内存缺失损失。
x×y = 1×27+1×26+1×21+1×20=128+64+2+1 =+195
十进制数乘法验证：x×y=(-15)×(-13) =+195
② x+y,x-y,判断加减运算是否溢出。
解：[ x ]原 = 1.01111 [ x ]补 = 1.10001 所以 ：[ -x ]补 = 0.01111
[ y ]原 = 0.11001 [ y ]补 = 0.11001 所以 ：[ -y ]补 = 1.00111
9设[N]补=anan-1…a1a0，其中an是符号位。
计算机组成原理简答题
问答:1.什么是大小端对齐Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。
2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？答：指令周期是CPU完成一条指令的时间；机器周期是所有指令执行过程的一个基准时间，机器周期取决于指令的功能及器件的速度；一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。
3.什么是总线判优？为什么需要总线判优？答：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占有总线。
因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送信息，如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无效，故需用判优来解决。
4.什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理答：所谓程序访问的局部性即程序执行时对存储器的访问是不均匀的，这是由于指令和数据在主存的地址分布不是随机的，而是相对地簇聚。
存储系统的Cache—主存级和主存—辅存级都用到程序访问的局部性原理。
对Cache—主存级而言，把CPU最近期执行的程序放在容量较小、速度较高的Cache中。
对主存—辅存级而言，把程序中访问频度高、比较活跃的部分放在主存中，这样既提高了访存的速度又扩大了存储器的容量。
5.指令和数据都存于存储器中，从时间和地址两个角度，说明计算机如何区分它们？解：计算机区分指令和数据有以下2种方法：通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。
通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。
计算机组成面试题及答案
计算机组成面试题及答案一、单选题1. 计算机系统中，CPU的主要功能是：A. 存储数据B. 处理数据C. 控制数据传输D. 显示数据答案：B2. 在计算机组成中，负责将程序指令和数据从内存传输到CPU的是：A. 控制器B. 运算器C. 存储器D. 输入/输出设备答案：A3. 计算机中，用于存储程序和数据的部件是：A. CPUB. 内存C. 硬盘D. 显示器答案：B4. 下列哪个部件不属于冯·诺依曼体系结构的组成部分？A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 显示器答案：D5. 在计算机组成中，负责执行算术和逻辑运算的部件是：A. 控制器B. 存储器C. 运算器D. 输入/输出设备答案：C二、多选题1. 计算机硬件系统主要包括以下哪些部分？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入/输出设备D. 显示器答案：A, B, C2. 计算机的存储器可以分为哪几类？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 硬盘存储器D. 缓存存储器答案：A, B, C, D三、判断题1. CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令。
（对）2. 计算机的存储器只能存储数据，不能存储程序。
（错）3. 计算机的输入设备可以是键盘、鼠标、扫描仪等。
（对）4. 计算机的输出设备只能是显示器。
（错）四、简答题1. 简述冯·诺依曼体系结构的主要特点。
答：冯·诺依曼体系结构的主要特点是将程序指令和数据统一存储在同一个存储器中，采用二进制表示数据，指令和数据在计算机中以相同的方式处理，并且具有顺序执行指令的能力。
2. 什么是计算机的字长？它对计算机性能有何影响？答：计算机的字长是指CPU一次性能处理的数据的位数。
字长越长，计算机处理数据的能力越强，执行指令的速度越快，但同时硬件成本也会增加。
五、案例分析题某公司需要购买一台新的服务器，要求服务器能够处理大量数据，并具备高速的数据处理能力。
计算机组成原理简答题集
1 说明计算机系统的层次构造。
计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级〔或称机器语言级〕，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
3 请说明SRAM的组成构造，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。
4 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件构造比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动〞通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件构造相对复杂一些。
5 指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。
时间上讲，取指令事件发生在“取指周期〞，取数据事件发生在“执行周期〞。
从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器〔指令存放器〕。
从内存读出的数据流流向运算器〔通用存放器〕。
6 什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？指令周期是完成一条指令所需的时间。
包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。
机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间〔或访存时间〕。
时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最根本单位。
一个指令周期由假设干个机器周期组成，每个机器周期又由假设干个时钟周期组成。
7 简要描绘外设进展DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。
(1)外设发出DMA恳求；〔2〕CPU响应恳求，DMA控制器从CPU接收总线的控制；〔3〕由DMA控制器执行数据传送操作；〔4〕向CPU报告DMA操作完毕。
主要优点是数据数据速度快8 在存放器—存放器型，存放器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？存放器-存放器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。
计算机组成原理面试题
计算机组成原理面试题
1. 什么是指令流水线技术？
指令流水线技术是一个高效的处理器设计和实现方法，它利用硬件并行执行指令，提高了处理器的性能。
它的基本思想是将指令的执行过程拆分成若干个互相独立的基本操作，然后将它们分配到不同的硬件单元上，使得多个指令可以同时在处理器内部处理。
2. 什么是中断？
中断是一种计算机系统通过暂停当前进程并转而执行其他进程来响应某种事件的机制。
这种事件可以是来自硬件设备的信号，也可以是来自软件的请求。
当发生中断时，处理器会暂停当前进程的执行，保存当前的执行环境，并跳转到中断处理程序去处理这个事件。
3. 什么是DMA技术？
DMA技术是一种直接内存访问的技术，它允许外部设备访问系统内存，而无需经过处理器的干预。
DMA控制器负责维护数据传输的地址和数量等信息，然后通过总线直接访问内存。
DMA技术大大提高了数据传输的效率，减少了CPU的负载，常用于高速数据传输和外设驱动等场合。
4. 什么是Cache一致性问题？
Cache一致性问题是指在多处理器系统中，由于每个处理器都有自己的Cache，而Cache之间的数据不一定相同，因此可能会出现数据不一致的情况，导致程序执行错误。
为了解决这个问题，需要实现一定的Cache一致性协议来维护Cache之间的数据一致性。
5. 什么是总线？
总线是计算机内部各个部件之间进行通信和数据传输的一组物理线路。
它通常包括地址线、数据线和控制线等多条线路，用于传输指令、数据和控制信号。
总线的性能和传输带宽对计算机的性能和速度都有很大的影响，因此在计算机设计中总线的选择和实现非常重要。
计算机组成原理 面试题(一)
计算机组成原理面试题(一)
计算机组成原理面试题
1. 基础知识
•计算机组成原理的定义是什么？
•计算机组成原理的主要研究内容有哪些？
•计算机的五大基本组成部分是什么？
2. 数据表示与处理
•请解释二进制和十进制之间的转换过程。
•补码和原码的概念是什么？它们有什么区别？•请说明浮点数的表示方法。
3. 指令系统与程序执行
•请解释指令系统的概念。
•指令的执行过程包括哪些阶段？
•简要介绍流水线技术及其优势。
4. 存储系统
•请说明存储器的分类及其特点。
•请解释内存层次结构的概念。
•什么是缓存一致性问题？
5. 控制单元与总线
•控制单元的主要功能是什么？
•解释总线的概念和作用。
•单总线、双总线和多总线系统的区别是什么？
6. 输入输出系统
•请解释中断的概念及其作用。
•解释DMA（直接内存存取）的概念，并说明其优势。
•什么是磁盘的寻道时间和旋转延迟时间？
7. 性能评测与提高
•请解释计算机系统的性能指标有哪些？
•简要介绍并行计算和并行处理的概念。
•如何提高计算机系统的性能？
以上是一些关于计算机组成原理的面试题，供参考。
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一．计算机硬件系统组成的基本概念1.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。
计算机系统包括硬件和软件。
从计算机系统的层次结构来看，它通常可以分为五个以上的层次，在每一层上都能进行程序设计。
由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用及其语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言级，这一级由汇编语言支持和执行；第五级高级语言级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。
还可以有第六级，应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。
2.冯诺依曼结构计算机的特点是什么，它有哪些局限性？冯诺依曼结构计算机是一种典型的计算机组织结构，将计算机硬件分为运算器，存储器，控制器，输入部件和输出部件，采用存储程序的工作方式。
冯诺依曼结构计算机的主要外部特征是：(1)指令和数据都以字的方式存放在相同的存储器中，没有区别，由计算机的状态来确定从存储器独处的字是指令还是数据。
指令送往控制单元译码，，数据送往运算器进行运算。
(2)指令顺序串行地执行，并由控制单元集中控制，采用一个PC计数器对指令进行寻址。
(3)存储器是一个单元定长的一维线性空间。
(4)使用低级机器语言，数据以二级制形式表示。
指令中包括操作码和地址码两部分。
操作数的编码格式从数据本身不能进行区别。
(5)单处理机结构，以运算器为中心，只有一个数据流和指令流。
冯诺依曼结构计算机的局限性在于它的并行性十分有限，不适合于人工智能和模式识别等应用场合。
3.计算机内部有哪两种信息流，它们之间有什么关系？计算机内部有控制信息流和数据信息流。
控制信息包括指令信息、状态信息和时序信息，这些信息的组合产生各类控制信号，对数据信息进行加工处理，并控制数据信息的流向，实现计算机的各项功能。
4.计算机采用什么计数制，为什么？计算机采用二进制计数制。
这种计数制便于物理器件实现。
如半导体存储器中输出元件的导通与截止、瓷表面存储器中磁化单元的磁化方向、光存储器中金属存储面上凹坑的有无等都可用来表示二级制数的0和1。
5.简述运算器和控制器的主要功能运算器的主要功能是完成算数运算和逻辑运算；控制器的主要功能是对指令译码，并产生相应的控制信号。
6.简述输入设备和输出设备的基本功能输入设备将人们书序的信息（数字、字符、文字、图形、图像、声音）形式转换成计算机能接受并识别的信息（二进制信息）形式，输出设备则将计算机内部信息形式转换成人们熟悉的信息形式。
7.算术运算和逻辑运算个包括那些运算操作？算术运算对数据进行算数操作，包括加减乘除四则运算和数据格式转换；逻辑运算按位对数据进行与或非异或和移位等操作。
8.机器语言、汇编语言、高级语言有何区别？机器语言是一种用二进制代码表示的计算机语言，机器可以直接执行用机器语言编写的程序。
汇编语言是一种用助记符表示的与机器语言一一对应的语言，用汇编语言编写的程序需经过汇编后才能执行。
高级语言是一种接近人类自然语言的与计算机结构无关的语言，用高级语言编写的程序要经过解释和编译才能执行。
9.什么是指令？什么是程序？指令是机器完成某种操作的命令，典型的指令包括操作码和地址码两部分。
操作码用来指出执行什么操作（如加、传送），地址码用来指出操作数在什么地方、程序是有序指令的集合，用来解决某一特定问题。
10.存储器中存储的数据和指令是怎么区分的？在存储程序的计算机中，指令和数据都是以二进制的形式存放在存储器中。
从存储器中存储的内容本身看不出它是指令还是数据，因为它们都是二进制代码。
计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令，而在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数，所以为了不产生混乱，在进行汇编程序设计时要注意区分存储器中的信息是程序还是数据，而用高级语言设计程序一般不会产生上述问题。
有些计算机程序是专门对程序进行操作的，如编译程序和汇编程序，所以指令也可以是计算机的操作对象。
有时我们把存储在计算机中的指令和数据统称为数据，因为它们都是存储在存储器中的二进制代码，都可以作为指令的操作对象。
11.寄存器的功能是什么？寄存器在运算时用于保存运算数据和中间运算结果，以提高运算速度。
此外，寄存器还可以存放指令、指令地址、程序运行状态等。
寄存器还可以作为数据缓存。
12.编译程序和解释程序的区别是什么？编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序，但转换的过程不同。
编译程序在编译时先检验程序错误，进行结构分析后转换成中间代码，然后将中间代码转换为机器指令代码，最后还需执行机器指令。
这种方法编译时间长，运行速度块。
解释程序前线检查错误，然后边解释边执行。
这种方法简单，但运行速度慢，主要用于调试程序。
13.什么是存储单元、单元地址、存储体、存储容量？存储单元是存储器的基本存储单位，用于存放一个字信息，可以使指令或数据。
对存储单元用二进制统一编号，编号就是单元地址，信息存储按地址进行。
存储体是计算机系统存储器的基本组成单位，计算机系统最少应有一个存储体，存储体应有课运行程序的基本容量，主要是数据位数应等于系统数据总线的宽度。
存储单元的总数称为存储容量。
14.什么是机器字长、指令字长、存储字长？机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长是指计算机指令中二进制代码的总位数。
存储字长是指存储单元中存放二进制代码的总位数。
三者可以相当也可以不等，视不同机器而定。
15.计算机的硬件指标有哪些？(1)机器字长：CPU一次能处理的数据的位数，通常与CPU寄存器的位数有关。
(2)存储容量：包括主存容量和辅存容量，是存放二进制代码的总和，可用位(Bit)或字节(Byte)来衡量。
(3)运算速度：可用MIPS(每秒执行的百万条指令数)、CPI（没执行一条指令所需的时钟周期数）或FLOPS（每秒浮点运算次数）来衡量运算速度。
16.有人说计算机指令的功能越强则计算机的性能越高。
请对这个问题提出你的看法。
不对。
计算机指令的功能强并不意味着计算机的性能高。
计算机系统的性能取决于程序中指令的数量和每条指令执行时所需的时间，指令的功能强可减少程序中指令的数量，但也可能使得每条指令的平均执行时间延长。
17.为什么说计算机硬件和软件在逻辑上是等价的？用硬件实现的功能，在原理上可以用软件实现；用软件实现的功能，在原理上也可以用硬件来实现，这就是硬件和软件的等价性。
例如，硬件可以直接做乘法运算，也可以通过软件用相加和移位的方式实现乘法运算。
运行软件可以控制计算机的运行，但也可以把软件固化在ROM芯片中（如BIOS），在开机过程中由硬件直接运行。
二．计算机中的信息表示1.什么是大数端存储方式，什么是小数端存储方式？当数据的位数超过一个字节时，将低位字节存放在低位地址的存储方式为小数端存储方式；将高低位字节存放在高位地址的存储方式为大数端存储方式。
2.试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方式。
带符号数在计算机内部的表示方式有原码、反码、补码和移码。
原码表示方法简单易懂，实现乘除法预算简单，但用它实现加减法运算比较复杂。
补码的特点是加减法运算规则简单，正负数的处理方式一致。
反码通常只用来计算补码，由于用发麻运算不方便，因此发麻在计算机中没得到实际应用。
移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，因此常用语浮点数中的阶码，使用比较方便。
3.试述浮点规格化的目的和方法浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效位。
当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后第一位不相等，则被定义为已规格化数，若则便是非规格化数。
通过规格化，可以保证运算数据的精度。
3.什么是计算机系统硬件与软件之间的界面，其主要功能是什么？从程序的编制与执行的角度来看，指令规定了计算机的操作类型及操作数地址，它们是产生各种控制信息的基础。
另外，从硬件设计的角度看，在设计计算机时先要确定其硬件能够直接执行哪些操作，表现为一组指令的集合，称之为该计算机的指令系统。
因此，指令系统体现了一台计算机的软硬件界面。
指令系统包含若干指令，它规定了计算机功能的强弱及硬件复杂程度。
4.简述指令字长，存储字长和机器字长的定义。
指令字长为机器指令所包含的二进制代码位数，存储字长为存储单元中二进制数的位数，及其子长为运算器一次运算的二进制位数。
5.什么叫指令地址，形式地址，有效地址。
指令地址：指令在内存中的地址；形式地址：指令地址字段给出的地址；有效地址：形式地址经一定的运算而得到的操作数的实际地址。
6.什么是助记符，为什么要用助记符编写程序？用一些比较容易记忆的文字符号来表示指令中的操作码和操作数，这种符号称为助记符。
助记符比较接近人类语言，因此程序编写比较容易，指令短，便于阅读，而用二进制代码编写程序则较复杂，指令长，阅读也较困难。
8.RISC指令系统具有哪些主要特点？RISC指令系统通过简化指令，使计算机的结构更加简单合理，并通过减少指令执行周期数的途径，达到提高机器速度的目的。
其特点如下。
(1)选取使用频度较高的一些简单指令。
复杂指令的功能由执行频度高的简单指令组合来实现。
(2)指令长度固定，指令格式和寻址方式种类少。
(3)CPU中通用寄存器数量多，大多数指令操作都在寄存器之间进行，只有取数(LOAD)和存数(STORE)指令访问存储器。
(4)采用流水线技术们大部分指令在一个时钟周期内完成。
(5)控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制。
(6)采用优化编译程序。
9.数据的寻址方式有哪几种，最常使用的寻址方式是哪一种？数据的寻址方式有：按地址查找、按内容查找、按顺序查找等，其中按地址查找的寻址方式最为普遍。
10.比较寄存器寻址和寄存器间址的区别。
寄存器寻址：寄存器中存放的就是操作数。
寄存器间址：寄存器中存放的是操作数的地址，操作数在内存中。
寄存器寻址访问操作数的速度比寄存器间接寻址访问操作数的速度快。
11.在寄存器-寄存器型，寄存器-存储器型和存储器-存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长，哪类指令的执行时间最短，为什么？寄存器-寄存器型执行速度最快，存储器-存储器型最慢。
因为前者操作数均在寄存器中，后者操作室在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。
12.选择寻址方式时主要考虑哪些因素？选择寻址方式时主要考虑以下因素：(1)应与数据的表示相配合，能方便地存取各种数据；(2)应根据指令系统及各种寻址方式的特点和相互组合的可能性进行选择；(3)考虑实现上的有限性和可能性；(4)还应使地址码尽可能短，存取的空间尽可能大，使用方便。
13.在指令格式中指明寻址方式有几种方法？寻址方式在指令格式中的表示方法通常有两种。
(1)由不同的操作码指明操作数的不同寻址方式(操作码指明法)；(2)在指令格式中增设寻址特征位指明寻址方式(寻址方式位法)。