計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)題要點(diǎn)MCU + NPECS的硬件是電子器件等構(gòu)成的，它包括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。其中運(yùn)算器和存儲(chǔ)器稱為CPU(MPU/uP)，CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器稱為主機(jī)。馮諾依曼型計(jì)算機(jī)采用了存儲(chǔ)程序方案，這是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化工作的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)的軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。計(jì)算機(jī)軟件一般分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是指為了方便用戶和發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效率，向用戶提供的一系列軟件，它包括操作系統(tǒng)、語言類程序、各種服務(wù)性程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，系統(tǒng)軟件的作用是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理、調(diào)度、監(jiān)控和維護(hù)。應(yīng)用軟件是為了解決科學(xué)計(jì)算或信息處理等而編制的程序，是計(jì)算機(jī)廠家或用戶自己開發(fā)的程序。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)由硬件、軟件組成的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)，它通常由硬聯(lián)邏輯、微程序機(jī)器級(jí)、實(shí)際機(jī)器級(jí)、操作系統(tǒng)虛擬機(jī)、匯編語言虛擬機(jī)、應(yīng)用語言虛擬機(jī)組成，每一級(jí)上都能進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，且得到下面各級(jí)的支持。1：計(jì)算機(jī)的硬件是由有形的電子器件等構(gòu)成的，它包括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、適配器、輸入輸出設(shè)備。2：早期將運(yùn)算器和控制器合在一起稱為CPU（中央處理器）3：存儲(chǔ)程序并按地址順序執(zhí)行，這是馮.諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理，也是CPU自動(dòng)工作的關(guān)鍵4：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)由硬件、軟件組成的多層次結(jié)構(gòu)，它通常由微程序級(jí)、一般機(jī)器級(jí)、操作系統(tǒng)級(jí)、匯編語言級(jí)、高級(jí)語言級(jí)組成。5:CPU和內(nèi)存稱為主機(jī)。2*3=6 10*011=10+1001：負(fù)數(shù)的加法要利用補(bǔ)碼化為加法來做，減法運(yùn)算當(dāng)然也要設(shè)法化為加法來做。2：數(shù)的真值變成機(jī)器碼時(shí)有四種表示方法：原碼表示法、反碼表示法、補(bǔ)碼表示法、移碼表示法。3：移碼主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)的階碼E，以利于比較兩個(gè)指數(shù)的大小和對(duì)階操作。 4：尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位與最高數(shù)值為同值，應(yīng)執(zhí)行左規(guī)格處理。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。出于對(duì)存儲(chǔ)器大容量、低成本、高速度的要求，目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常采用Cache-主存-輔存三級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)。Cache-主存層次用于解決CPU與主存之間的速度匹配問題，從而提高數(shù)據(jù)的傳輸率。主存-輔存層次用于解決CPU與主存之間大容量與低成本之間的矛盾。三層存儲(chǔ)器之間構(gòu)成一個(gè)整體，從而滿足不用應(yīng)用的需要。1：根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可分為內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器；又可分為主存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是內(nèi)部存儲(chǔ)器，磁盤是外部存儲(chǔ)器，又是輔助存儲(chǔ)器。2：主存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)主要是存儲(chǔ)器容量、存取時(shí)間、存儲(chǔ)周期和存儲(chǔ)器帶寬。3：當(dāng)兩個(gè)端口的地址不相同時(shí)，在兩個(gè)端口進(jìn)行讀寫操作，一定不會(huì)發(fā)生沖突；當(dāng)兩個(gè)端口同時(shí)存取存儲(chǔ)器同一個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，便發(fā)生讀寫沖突。當(dāng)兩個(gè)端口均為開放狀態(tài)（BUSY為高電平）且存取地址相同時(shí)，發(fā)生讀寫沖突。4：一個(gè)由若干個(gè)模塊組成的主存儲(chǔ)器是線性編址的。這些地址在各模塊中如何安排，有兩種方式：一種是順序方式，一種是交叉方式。5：交叉方式的存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)多模塊流水式并行存取，大大提高存儲(chǔ)器的帶寬。6：cache是一種高速緩沖存儲(chǔ)器，是為了解決CPU和主存之間速度不匹配而采用的一項(xiàng)重要技術(shù)。并且發(fā)展成為多級(jí)cache體系，指令cache與數(shù)據(jù)cache分設(shè)體系。7：地址映射方式有全相聯(lián)方式、直接方式和組相聯(lián)方式三種。9：SRAM和DRAM都是半導(dǎo)體隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器，前者速度比后者快，但集成度不如后者高。二者的有點(diǎn)是：體積小，價(jià)格低廉，可靠性高，缺點(diǎn)是斷電后不能保存信息。10：閃速存儲(chǔ)器能提供高性能，低功耗，高可靠性以及瞬時(shí)啟動(dòng)能力是一種全新的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，因此可作為固態(tài)盤。1：數(shù)據(jù)的尋址方式有：隱含尋址、立即尋址、直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、相對(duì)尋址、基址尋址，變址尋址、塊尋址、段尋址等多種。常用的三種尋址方式是：相對(duì)尋址、基址尋址、變址尋址。2：按操作數(shù)的物理位置不同，有RR型和RS型。前者比后者執(zhí)行的速度快。1：CPU對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行是極其重要的，它具有如下四個(gè)方面的基本功能：指令控制、操作控制、時(shí)間控制、數(shù)據(jù)加工。2：程序的順序控制稱為指令控制。由于程序是一個(gè)指令序列，這些指令的相互順序不能任意顛倒，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序進(jìn)行，因此，保證機(jī)器按順序執(zhí)行程序是CPU的首要任務(wù)。3：CPU的基本組成部分變成了運(yùn)算器、L1 cache、控制器三大部分。4：CPU中至少有如下六種寄存器：指令寄存器（IR）、程序計(jì)數(shù)器（PC）、數(shù)據(jù)地址寄存器（AR）、數(shù)據(jù)緩沖寄存器（DR）、通用寄存器（R0R3）、狀態(tài)條件寄存器（PSW）。 5：CPU每取出一條指令并執(zhí)行這條指令，都要完成一系列的操作，這一系列的操作所需的時(shí)間通常叫做一個(gè)指令周期。指令周期是取出一條指令并執(zhí)行這條指令的時(shí)間。CISC中，由于各種指令的操作功能不同，各種指令的周期是不盡相同的。6：在任何情況下，已定的指令在執(zhí)行時(shí)所需的機(jī)器周期數(shù)和時(shí)鐘周期數(shù)都是固定不變的，稱為同步控制方式。7：微程序控制器由：控制存儲(chǔ)器、微指令寄存器和地址轉(zhuǎn)移邏輯三大部分組成?？刂拼鎯?chǔ)器用來存放實(shí)現(xiàn)全部指令系統(tǒng)的微程序，它是一種只讀存儲(chǔ)器。8：微程序設(shè)計(jì)技術(shù)是利用軟件方法設(shè)計(jì)操作控制器的一門技術(shù)，具有規(guī)整性、靈活性、可維護(hù)性等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。9：硬連接控制器的基本思想是：某一微操作控制信號(hào)是指令操作碼譯碼輸出、時(shí)序信號(hào)和狀態(tài)條件信號(hào)的邏輯函數(shù)，即用布爾代數(shù)寫出邏輯表達(dá)式，然后用門電路、觸發(fā)器等器件實(shí)現(xiàn)。10：一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序，這個(gè)微程序是由若干條微指令序列組成的。因此，一條機(jī)器指令的功能是由若干條微指令組成的序列來實(shí)現(xiàn)。一條機(jī)器指令所完成的操作劃分成若干條微指令來完成，由微指令進(jìn)行解釋和執(zhí)行。（2）從指令與微指令，程序與微程序，地址與微地址的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來看，前者與內(nèi)存儲(chǔ)器有關(guān)，后者與控制存儲(chǔ)器有關(guān)。與此相關(guān)，也有相對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備。1：總線的特性：物理特性、功能特性、電氣特性、時(shí)間特性。2：通過適配器可以實(shí)現(xiàn)高速CPU與低速外設(shè)之間的工作速度上的匹配和同步，并完成計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間所有數(shù)據(jù)傳送和控制。適配器通常稱為接口。3：總線的第一次信息傳送過程，可分為如下五個(gè)階段：請(qǐng)求總線，總線仲裁，尋址，信息傳送，狀態(tài)返回。3：PCI總線（64位，帶寬264MB/s）。衡量總線性能的重要指標(biāo)是總線帶寬，它定義為總線本身所能達(dá)到的最高傳輸速率。2Mb/s 230KB/s1：外圍設(shè)備這個(gè)術(shù)語涉及到相當(dāng)廣泛的計(jì)算機(jī)部件。事實(shí)上，除了CPU和主存外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的每一部分都可作為一個(gè)外圍設(shè)備來看待。當(dāng)代流行的總線追求與結(jié)構(gòu)、CPU、技術(shù)無關(guān)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。其總線內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含：數(shù)據(jù)傳送總線（由地址線，數(shù)據(jù)線，控制線組成）；仲裁總線；中斷和同步總線；公用線（電源、地線、時(shí)鐘、復(fù)位等信號(hào)線）2：外圍設(shè)備由三個(gè)基本部分組成：存儲(chǔ)介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)裝置，控制電路。SPPC: CPU+nMCU MT: MCU+Ndsp Ecs: 4：外圍設(shè)備大體分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存設(shè)備、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、過程控制設(shè)備五大類。5：磁盤存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)有：存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、平均存取時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸速率。 6：顯示適配器作為CRT與CPU的接口，由刷新存儲(chǔ)器、顯示控制器、ROM BIOS三部分組成。1：在多級(jí)中斷中也使用中斷堆棧保存現(xiàn)場(chǎng)信息。2：CPU對(duì)外圍設(shè)備的管理方式有：程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式。 3：中斷處理過程可以嵌套進(jìn)行，優(yōu)先級(jí)高的設(shè)備可以中斷優(yōu)先級(jí)低的中斷服務(wù)程序。 4：DMA技術(shù)的出現(xiàn)，使得外圍設(shè)備可以通過DMA控制器直接訪問內(nèi)存。5：DMA方式采用以下三種方法：停止CPU訪問、周期挪用、DMA與CPU交替訪內(nèi)。 6:由于存儲(chǔ)器的地址碼是一串布爾量序列，因此常常把地址碼稱為向量地址。7：當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，有硬件直接產(chǎn)生一個(gè)固定的地址，由向量地址指出每個(gè)中斷源設(shè)備的中斷服務(wù)程序入口，這種方法通常稱為向量中斷。1、比較通道、DMA、中斷三種基本I/O方式的異同點(diǎn)。答: CPU管理外圍設(shè)備主要有程序查詢方式、查詢中斷方式、直接內(nèi)存訪問（DMA）訪問方式和通道方式。上述三種I/O方式計(jì)算機(jī)信息交換的主要方式。（1）通道方式：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送，大大提高了CPU的工作效率。（2）DMA方式：數(shù)據(jù)傳送速度很高，傳送速率僅受到內(nèi)存訪問時(shí)間的控制。需要更多硬件，適合內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批數(shù)據(jù)交換的場(chǎng)合。（3）中斷方式：一般適用于隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)，且一旦提出要求應(yīng)立即執(zhí)行，節(jié)省了CPU的時(shí)間開銷，但硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一些。2、微程序控制器組成原理框圖如下，簡(jiǎn)述各部件的功能及微程序控制器對(duì)指令的譯碼過程。答: （1）微程序控制器主要包括控制存儲(chǔ)器、微指令寄存器、地址轉(zhuǎn)移邏輯和位地址寄存器等4大部分。各部件的功能如下：控制存儲(chǔ)器：用來存放實(shí)現(xiàn)全部指令系統(tǒng)的微程序，是一種只讀存儲(chǔ)器。微指令寄存器：用來存放由控制存儲(chǔ)器讀出的一條微指令信息。地址轉(zhuǎn)移邏輯：用來自動(dòng)完成修改位地址的任務(wù)。位地址寄存器：用來存放下一條要取出的微指令的微地址。（2）微程序?qū)χ噶钭g碼的過程如下：根據(jù)指令寄存器IR中OP部分，在地址轉(zhuǎn)移邏輯的控制下找到該指令對(duì)應(yīng)的微程序入口地址，將該地址送給微地址寄存器；根據(jù)微地址寄存器中的地址經(jīng)過微地址譯碼后，在控制存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)單元中取出相應(yīng)的微指令送給微命令寄存器，微命令寄存器中控制字段產(chǎn)生相應(yīng)的微命令信號(hào)；此時(shí)如果沒有發(fā)生地址轉(zhuǎn)移，微指令寄存器指向下一條微指令。如果有地址轉(zhuǎn)移情況，地址轉(zhuǎn)移邏輯通過判別測(cè)試字段P和執(zhí)行部件的“狀態(tài)條件”反饋信息，生成新的邏輯地址，并送給微地址寄存器，修改其當(dāng)前的邏輯地址。3、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何進(jìn)行多級(jí)劃分？這種分級(jí)觀點(diǎn)對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生什么影響？答: 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)劃分為五個(gè)層次：（1）第一級(jí)是微程序設(shè)計(jì)級(jí)，是一個(gè)實(shí)在的硬件級(jí)，由機(jī)器硬件直接執(zhí)行微指令；（2）第二級(jí)是一般機(jī)器級(jí)，也稱為機(jī)器語言級(jí)，它由程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)；（3）第三級(jí)是操作系統(tǒng)級(jí)，它由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；（4）第四級(jí)是匯編語言級(jí)，它給程序人員提供一種符號(hào)形式語言，以減少程序編寫的復(fù)雜性，提高程序的可讀性；（5）第五級(jí)是高級(jí)語言級(jí)，它是面向用戶的，方便用戶編寫應(yīng)用程序。這種分級(jí)觀點(diǎn)的好處是：對(duì)于掌握計(jì)算機(jī)是如何組成的提供了一種好的結(jié)構(gòu)和體制，便于讀者理解；同時(shí)用這種觀點(diǎn)來設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)對(duì)保證產(chǎn)生一個(gè)良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也是很有幫助的。 5. 馮 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？ 馮 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；指令和數(shù)據(jù)以同同等地位存放于存儲(chǔ)器內(nèi)，并可以按地址訪問；指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制表示；指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地址碼用來表示操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的位置；指令在存儲(chǔ)器中順序存放，通常自動(dòng)順序取出執(zhí)行；機(jī)器以運(yùn)算器為中心（原始馮諾依曼機(jī)）。7. 解釋下列概念：主機(jī)、CPU、主存、存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)元件、存儲(chǔ)基元、存儲(chǔ)元、存儲(chǔ)字、存儲(chǔ)字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)。主機(jī)：是計(jì)算機(jī)硬件的主體部分，由CPU和主存儲(chǔ)器MM合成為主機(jī)。 CPU：中央處理器，是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成；（早期的運(yùn)算器和控制器不在同一芯片上，現(xiàn)在的CPU內(nèi)除含有運(yùn)算器和控制器外還集成了CACHE）。 主存：計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，為計(jì)算機(jī)的主要工作存儲(chǔ)器，可隨機(jī)存取；由存儲(chǔ)體、各種邏輯部件及控制電路組成。 存儲(chǔ)單元：可存放一個(gè)機(jī)器字并具有特定存儲(chǔ)地址的存儲(chǔ)單位。 存儲(chǔ)元件：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的物理元件，是存儲(chǔ)器中最小的存儲(chǔ)單位，又叫存儲(chǔ)基元或存儲(chǔ)元，不能單獨(dú)存取。 存儲(chǔ)字：一個(gè)存儲(chǔ)單元所存二進(jìn)制代碼的邏輯單位。 存儲(chǔ)字長(zhǎng)：一個(gè)存儲(chǔ)單元所存二進(jìn)制代碼的位數(shù)。 存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器中可存二進(jìn)制代碼的總量；（通常主、輔存容量分開描述）。 機(jī)器字長(zhǎng)：指CPU一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關(guān)。 指令字長(zhǎng)：一條指令的二進(jìn)制代碼位數(shù)。6. 比較同步通信和異步通信。答：同步通信：指由統(tǒng)一時(shí)鐘控制的通信，控制方式簡(jiǎn)單，靈活性差，當(dāng)系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時(shí)，總線工作效率明顯下降。適合于速度差別不大的場(chǎng)合。異步通信：指沒有統(tǒng)一時(shí)鐘控制的通信，部件間采用應(yīng)答方式進(jìn)行聯(lián)系，控制方式較同步復(fù)雜，靈活性高，當(dāng)系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時(shí)，有利于提高總線工作效率。25. Cache做在CPU芯片內(nèi)有什么好處？將指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分開又有什么好處？答：Cache做在CPU芯片內(nèi)主要有下面幾個(gè)好處：1）可提高外部總線的利用率。因?yàn)镃ache在CPU芯片內(nèi)，CPU訪問Cache時(shí)不必占用外部總線。2）Cache不占用外部總線就意味著外部總線可更多地支持I/O設(shè)備與主存的信息傳輸，增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體效率。3）可提高存取速度。因?yàn)镃ache與CPU之間的數(shù)據(jù)通路大大縮短,故存取速度得以提高。將指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分開有如下好處：1）可支持超前控制和流水線控制，有利于這類控制方式下指令預(yù)取操作的完成。2）指令Cache可用ROM實(shí)現(xiàn)，以提高指令存取的可靠性。3）數(shù)據(jù)Cache對(duì)不同數(shù)據(jù)類型的支持更為靈活，既可支持整數(shù)（例32位），也可支持浮點(diǎn)數(shù)據(jù)（如64位）。2. 控制單元的功能是什么？其輸入受什么控制？答：控制單元的主要功能是發(fā)出各種不同的控制信號(hào)。其輸入受時(shí)鐘信號(hào)、指令寄存器的操作碼字段、標(biāo)志和來自系統(tǒng)總線的控制信號(hào)的控制。3. 什么是指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期？三者有何關(guān)系？答：CPU每取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時(shí)間叫指令周期；機(jī)器周期是在同步控制的機(jī)器中，執(zhí)行指令周期中一步相對(duì)完整的操作（指令步）所需時(shí)間，通常安排機(jī)器周期長(zhǎng)度等于主存周期；時(shí)鐘周期是指計(jì)算機(jī)主時(shí)鐘的周期時(shí)間，它是計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)最基本的時(shí)序單位，對(duì)應(yīng)完成一個(gè)微操作所需時(shí)間，通常時(shí)鐘周期等于計(jì)算機(jī)主頻的倒數(shù)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU管理外圍設(shè)備也有幾種類似的方式： 1程序查詢方式 程序查詢方式是早期計(jì)算機(jī)中使用的一種方式。數(shù)據(jù)在CPU和外圍設(shè)備之間的傳送完全靠計(jì)算機(jī)程序控制，查詢方式的優(yōu)點(diǎn)是CPU的操作和外圍設(shè)備的操作能夠同步，而且硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。但問題是，外圍設(shè)備動(dòng)作很慢，程序進(jìn)入查詢循環(huán)時(shí)將白白浪費(fèi)掉CPU很多時(shí)間。這種情況同上述例子中第一種方法相仿，CPU此時(shí)只能等待，不能處理其他業(yè)務(wù)。即使CPU采用定期地由主程序轉(zhuǎn)向查詢?cè)O(shè)備狀態(tài)的子程序進(jìn)行掃描輪詢的辦法，CPU寶貴資源的浪費(fèi)也是可觀的。因此當(dāng)前除單片機(jī)外，很少使用程序查詢方式。 2程序中斷方式 中斷是外圍設(shè)備用來“主動(dòng)”通知CPU，準(zhǔn)備送出輸入數(shù)據(jù)或接收輸出數(shù)據(jù)的一種方法。通常，當(dāng)一個(gè)中斷發(fā)生時(shí)，CPU暫停它的現(xiàn)行程序，而轉(zhuǎn)向中斷處理程序，從而可以輸入或輸出一個(gè)數(shù)據(jù)。當(dāng)中斷處理完畢后，CPU又返回到它原來的任務(wù)，并從它停止的地方開始執(zhí)行程序。這種方式和我們前述例子的第二種方法相類似?？梢钥闯?，它節(jié)省了CPU寶貴的時(shí)間，是管理I/O操作的一個(gè)比較有效的方法。中斷方式一般適用于隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)，并且一旦提出要求，應(yīng)立即進(jìn)行。同程序查詢方式相比，硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些，服務(wù)開銷時(shí)間較大。 3直接內(nèi)存訪問(DMA)方式用中斷方式交換數(shù)據(jù)時(shí)，每處理一次I/O交換，約需幾十微秒到幾百微秒。對(duì)于一些高速的外圍設(shè)備，以及成組交換數(shù)據(jù)的情況，仍然顯得速度太慢。直接內(nèi)存訪問(DMA)方式是一種完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式。這種方式既考慮到中斷響應(yīng)，同時(shí)又要節(jié)約中斷開銷。此時(shí)，DMA控制器從CPU完全接管對(duì)總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，而直接在內(nèi)存和外圍設(shè)備之間進(jìn)行，以高速傳送數(shù)據(jù)。這種方式和前述例子的第三種方法相仿，主要優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳送速度很高，傳送速率僅受到內(nèi)存訪問時(shí)間的限制。與中斷方式相比，需要更多的硬件。DMA方式適用于內(nèi)存和高速外圍設(shè)備之間大批數(shù)據(jù)交換的場(chǎng)合。4通道方式 DMA方式的出現(xiàn)已經(jīng)減輕了CPU對(duì)I/O操作的控制，使得CPU的效率有顯著的提高，而通道的出現(xiàn)則進(jìn)一步提高了CPU的效率。這是因?yàn)?，CPU將部分權(quán)力下放給通道。通道是一個(gè)具有特殊功能的處理器，某些應(yīng)用中稱為輸入輸出處理器(IOP)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的統(tǒng)一管理和外圍設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送。這種方式與前述例子的第四種方法相仿，大大提高了CPU的工作效率。然而這種提高CPU效率的辦法是以花費(fèi)更多硬件為代價(jià)的。 5外圍處理機(jī)方式 外圍處理機(jī)(PPU)方式是通道方式的進(jìn)一步發(fā)展。由于PPU基本上獨(dú)立于主機(jī)工作，它的結(jié)構(gòu)更接近一般處理機(jī)，甚至就是微小型計(jì)算機(jī)。在一些系統(tǒng)中，設(shè)置了多臺(tái)PPU，分別承擔(dān)I/O控制、通信、維護(hù)診斷等任務(wù)。從某種意義上說，這種系統(tǒng)已變成分布式的多機(jī)系統(tǒng)。 程序查詢方式和程序中斷方式適用于數(shù)據(jù)傳輸率比較低的外圍設(shè)備，而DMA方式、通道方式和PPU方式適用于數(shù)據(jù)傳輸率比較高的設(shè)備。目前，單片機(jī)和微型機(jī)中多采用程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式。通道方式和PPU方式大都用在中、大型計(jì)算機(jī)中。 計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題一、填空題1.存儲(chǔ)A._并按B._順序執(zhí)行,這是馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理。3. 下列數(shù)中最大的是_。A（10010101）2 =128+16+4+1=149 B（227）8 =10010111=151 C（96）16 =01010110 D（143）104. 設(shè)寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式（一位符號(hào)位），對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)-27，寄存器內(nèi)為_。A（27）16 B（9B）16 C（E5）16 D（5A）165. 計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)是指_。ARAM存儲(chǔ)器 BROM存儲(chǔ)器 C主存儲(chǔ)器 D主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器6. 算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元74181ALU可完成_。A16種算術(shù)運(yùn)算功能 B16種邏輯運(yùn)算功能 3. 閃速存儲(chǔ)器特別適合于A._微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被譽(yù)為B._而成為代替磁盤的一種理想工具。1. 計(jì)算機(jī)的硬件是電子器件等構(gòu)成的，它包括存儲(chǔ)A._、B._、C._、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。3. 移碼表示法主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)的A._碼，以利于比較兩個(gè)B._數(shù)的大小和進(jìn)行C._操作。4. 廣泛使用的A._和B._都是半導(dǎo)體隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器，它們共同的缺點(diǎn)是C._。5. 多個(gè)用戶共享主存時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供A._。通常采用的方法是B._保護(hù)和C._保護(hù)，并用硬件來實(shí)現(xiàn)。6. 從操作數(shù)的物理位置來說，可將指令歸結(jié)為三種類型：存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型，A._，B._。2.計(jì)算機(jī)的A._是計(jì)算機(jī)B._結(jié)構(gòu)的重要組成部分,也是計(jì)算機(jī)不同于一般電子設(shè)備的本質(zhì)所在。3.一個(gè)定點(diǎn)數(shù)由A._和B._兩部分組成。8. PCI總線采用A._仲裁方式，每一個(gè)PCI設(shè)備都有獨(dú)立的總線請(qǐng)求和總線授權(quán)兩條信號(hào)線與B._相連。9. 直接內(nèi)存訪問（DMA）方式中，DMA控制器從CPU完全接管對(duì)A._的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU,而直接在內(nèi)存和B._之間進(jìn)行。4. 主存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)主要是A._、B._、存儲(chǔ)周期和存儲(chǔ)器帶寬。5. 條件轉(zhuǎn)移、無條件轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)子程序、返主程序、中斷返回指令都屬于A._類指令，這類指令在指令格式中所表示的地址不是B._的地址，而是C._的地址。6.主存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)主要是存儲(chǔ)容量、存取時(shí)間、A._和B._。6. 形成指令尋址的方式，稱為指令尋址方式，有順序?qū)ぶ泛虯._尋址兩種，使用B._來跟蹤。7. INTEL多媒體CPU是帶有A._技術(shù)的處理器，它是一種多媒體擴(kuò)展結(jié)構(gòu)技術(shù)，特別適合于B._處理。1. 存儲(chǔ)A._并按B._順序執(zhí)行,這是馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理。2. 漢字的A._、B._、C._是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。4.CPU能直接訪問A._和B._,但不能直接訪問磁盤和光盤。8. 字節(jié)多路通道可允許多個(gè)設(shè)備進(jìn)行A._型操作，數(shù)據(jù)傳送單位是B._。7.RISC機(jī)器一定是A._CPU,但后者不一定是RISC機(jī)器,奔騰機(jī)屬于B._機(jī)器。8.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用條件和硬件資源不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可采用：A._傳送、B._傳送和C._傳送。9.軟磁盤和硬磁盤的A._記錄方式基本相同,但在B._和C._上存在較大差別。5.指令格式是指令用A._表示的結(jié)構(gòu)形式,通常格式中由操作碼字段和B._字段組成。7. 運(yùn)算器的兩個(gè)主要功能是：A._，B._。1. A.程序 B.地址 1. A.運(yùn)算器 B. 存儲(chǔ)器 C. 控制器 2. A.程序 B.地址3. A.階碼 B.指 C.對(duì)階3. A.便攜式 B.固態(tài)盤4. A.存儲(chǔ)容量 B.存取時(shí)間 5. A.程序控制類 B.操作數(shù) C.下一條指令6. A.寄存器寄存器型 B.寄存器存儲(chǔ)器型 2. A.軟件 B.系統(tǒng)3. A.符號(hào)位 B.數(shù)值域4. A.cache B.主存4. A.SRAM B.DRAM C.斷電后不能保存信息1. A.程序 B.地址2. A.輸入編碼（或輸入碼） B.內(nèi)碼（或機(jī)內(nèi)碼） C.字模碼8. A.集中式 B.中央仲裁器9. A.總線 B.I/O設(shè)備（或輸入輸出設(shè)備）9. A.存儲(chǔ)原理 B.結(jié)構(gòu) C.性能5. A.二進(jìn)制代碼 B.地址碼5. A.存儲(chǔ)保護(hù) B.存儲(chǔ)區(qū)域 C.訪問方式6. A.跳躍 B.程序計(jì)數(shù)器7. A.MMX B.圖像數(shù)據(jù)8. A.傳輸 B.字節(jié)7. A.算術(shù)運(yùn)算 B.邏輯運(yùn)算 8. A.并行 B.串行 C.復(fù)用6. A.存儲(chǔ)周期 B.存儲(chǔ)器帶寬7. A.流水 B.CISC二、選擇題 1. 目前我們所說的個(gè)人臺(tái)式商用機(jī)屬于_。A.巨型機(jī) B.中型機(jī) C.小型機(jī) D.微型機(jī)2. （2000）10化成十六進(jìn)制數(shù)是_。A（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7F0）163. 下列數(shù)中最大的數(shù)是_。A（10011001）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）10 4. _表示法主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)中的階碼。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼 C. 反碼 D. 移碼16.硬盤記錄方式采用_。A. 單面雙密度 B. 雙面雙密度C. 雙面高密度 D. 雙面單密度17. CRT的分辨率為10241024像素，像素顏色數(shù)為256，則刷新存儲(chǔ)器的容量是_。A512KB B1MB C256KB D2MB18. 一張3.5英寸軟盤的存儲(chǔ)容量為_，每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)的固定數(shù)據(jù)是_。A1.44MB 512B B1MB 1024B C2MB 256B D1.44MB 512KB19. 下面敘述的概念中_是正確的。A總線一定要和接口相連 B接口一定要和總線相連C通道可以代替接口 D總線始終由CPU控制和管理20. IEEE1394的高速特性適合于新型高速硬盤和多媒體數(shù)據(jù)傳輸，它的數(shù)據(jù)傳輸率可以是_。A100兆位/秒 B200兆位/秒 C400兆位/秒 D300兆位/秒17.為了便于實(shí)現(xiàn)多級(jí)中斷，保存現(xiàn)場(chǎng)信息最有效的方式是采用_。A. 通用寄存器 B. 堆棧C. 存儲(chǔ)器 D. 外存18.周期挪用方式多用于_方式的輸入輸出中。A. DMA B. 中斷C. 程序傳送 D. 通道19.CD-ROM光盤是_型光盤。A. 只讀 B. 一次 C. 重寫20.并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI中，一個(gè)主適配器可以連接_臺(tái)具有SCSI接口的設(shè)備。A. 6 B. 715 C. 8 D. 1018. 下述I/O控制方式中，主要由程序?qū)崿F(xiàn)的是_。A. PPU(外圍處理機(jī))方式 B. 中斷方式 C. DMA方式 D. 通道方式19. 系統(tǒng)總線中地址線的功能是_。A. 用于選擇主存單元地址 B. 用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C. 用于選擇外存地址 D. 用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址20. 采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)要占用_的時(shí)間。A. 一個(gè)指令周期 B. 一個(gè)機(jī)器周期 C. 一個(gè)時(shí)鐘周期 D. 一個(gè)存儲(chǔ)周期5. 在小型或微型計(jì)算機(jī)里，普遍采用的字符編碼是_。A. BCD碼 B. 16進(jìn)制 C. 格雷碼 D. ASC碼6. 下列有關(guān)運(yùn)算器的描述中，_是正確的。A.只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算 B. 只做加法 C.能暫時(shí)存放運(yùn)算結(jié)果 D. 既做算術(shù)運(yùn)算，又做邏輯運(yùn)算7. EPROM是指_。A. 讀寫存儲(chǔ)器 B. 只讀存儲(chǔ)器 C. 可編程的只讀存儲(chǔ)器 D. 光擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器8. Intel80486是32位微處理器，Pentium是_位微處理器。1. 目前的計(jì)算機(jī)中，代碼形式是_。A指令以二進(jìn)制形式存放，數(shù)據(jù)以十進(jìn)制形式存放B指令以十進(jìn)制形式存放，數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存放C指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存放 D指令和數(shù)據(jù)都以十進(jìn)制形式存放2. 完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括_。A運(yùn)算器 存儲(chǔ)器 控制器 B外部設(shè)備和主機(jī)C主機(jī)和應(yīng)用程序 D配套的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)11. 由于CPU內(nèi)部的操作速度較快，而CPU訪問一次主存所花的時(shí)間較長(zhǎng)，因此機(jī)器周期通常用_來規(guī)定。A主存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間 B主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的最長(zhǎng)時(shí)間C主存中寫入一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間 D主存中取一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間12. 異步控制常用于_作為其主要控制方式。A在單總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)中訪問主存與外圍設(shè)備時(shí) B微型機(jī)的CPU控制中C組合邏輯控制的CPU中 D微程序控制器中13. 描述流水CPU基本概念中，正確表述的句子是_。A. 流水CPU是以空間并行性為原理構(gòu)造的處理器B. 流水CPU一定是RISC機(jī)器 C. 流水CPU一定是多媒體CPUD. 流水CPU是一種非常經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的時(shí)間并行技術(shù)14. 多總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用_方法，對(duì)提高系統(tǒng)的吞吐率最有效。A多端口存儲(chǔ)器 B提高主存的速度 C交叉編址多模存儲(chǔ)器 D高速緩沖存儲(chǔ)器15. 描述PCI總線中基本概念正確的句子是_。A.PCI總線是一個(gè)與處理器有關(guān)的高速外圍總線B.PCI總線的基本傳輸機(jī)制是猝發(fā)式傳輸C.PCI設(shè)備不是主設(shè)備D.系統(tǒng)中只允許有一條PCI總線16. 當(dāng)采用_對(duì)設(shè)備進(jìn)行編址情況下，不需要專門的I/O指令組。A統(tǒng)一編址法 B單獨(dú)編址法 C兩者都是 D兩者都不是. 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_。A基值寄存器內(nèi)容加上形式地址 B堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址C變址寄存器內(nèi)容加上形式地址 D程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址10. CPU主要包括_。A.控制器 B.控制器、 運(yùn)算器、cache C.運(yùn)算器和主存 D.控制器、ALU和主存11. 信息只用一條傳輸線 ，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為_。A.串行傳輸 B.并行傳輸 C.并串行傳輸 D.分時(shí)傳輸12. 以下四種類型指令中，執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的是_。A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令13. 下列_屬于應(yīng)用軟件。A. 操作系統(tǒng) B. 編譯系統(tǒng) C. 連接程序 D.文本處理14. 在主存和CPU之間增加cache存儲(chǔ)器的目的是_。A. 增加內(nèi)存容量 B. 提高內(nèi)存可靠性C. 解決CPU和主存之間的速度匹配問題 D. 增加內(nèi)存容量，同時(shí)加快存取速度15. 某單片機(jī)的系統(tǒng)程序，不允許用戶在執(zhí)行時(shí)改變，則可以選用_作為存儲(chǔ)芯片。A. SRAM B. 閃速存儲(chǔ)器 C. cache D.輔助存儲(chǔ)器16. 設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，（X）表示寄存器X的內(nèi)容，這種尋址方式的有效地址為_。A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=(X)+D) D. EA=(X)+(D)17. 在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為_。A. 隱含尋址 B. 立即尋址 C. 寄存器尋址 D. 直接尋址1. 完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括_。A. 運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器B. 外部設(shè)備和主機(jī)C. 主機(jī)和實(shí)用程序D. 配套的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)2. 下列數(shù)中最小的數(shù)為_。A. （101001）2 B. （52）8C. （101001）BCD D. （233）16C16種算術(shù)運(yùn)算功能和16種邏輯運(yùn)算功能 D4位乘法運(yùn)算功能和除法運(yùn)算功能7. 某機(jī)字長(zhǎng)32位，存儲(chǔ)容量1MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A 1MB B 512KB C 256K D 256KB8. 常用的虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)由_兩級(jí)存儲(chǔ)器組成。A主存輔存 B快存主存 C快存輔存 D通用寄存器主存9. 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_。A基值寄存器內(nèi)容加上形式地址 B堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址C變址寄存器內(nèi)容加上形式地址 D程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址10. 在虛擬存儲(chǔ)器中，當(dāng)程序正在執(zhí)行時(shí)，由_完成地址映射。A程序員 B編譯器 C裝入程序 D操作系統(tǒng)3. 設(shè)X=0.1011，則補(bǔ)為_。A. 1.1011 B. 1.0100C. 1.0101 D. 1.10014. 機(jī)器數(shù)_中,零的表示形式是唯一的。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C. 移碼 D. 反碼5. 在計(jì)算機(jī)中，普遍采用的字符編碼是_。A. BCD碼 B. 16進(jìn)制C. 格雷碼 D. ASC碼6. 運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行_。A. 邏輯運(yùn)算 B. 算術(shù)運(yùn)算C. 邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算 D. 只作加法7. 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,它主要用來_。A. 存放數(shù)據(jù) B. 存放程序C. 存放數(shù)據(jù)和程序 D. 存放微程序8. 某計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)16位,它的存儲(chǔ)容量是64KB,若按字編址,那么它的尋址范圍是_。A. 64K B.32KC. 64KB D.32KB9. 算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元74181ALU可完成_。A16種算術(shù)運(yùn)算功能 B16種邏輯運(yùn)算功能 C16種算術(shù)運(yùn)算功能和16種邏輯運(yùn)算功能 D4位乘法運(yùn)算功能和除法運(yùn)算功能10.用于對(duì)某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_尋址。A. 直接 B. 間接C. 寄存器直接 D. 寄存器間接11.程序控制類指令的功能是_。A. 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算B. 進(jìn)行主存和CPU之間的數(shù)據(jù)傳送C. 進(jìn)行CPU和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送D. 改變程序執(zhí)行的順序12.中央處理器（CPU）是指_。 A. 運(yùn)算器 B. 控制器C. 運(yùn)算器、控制器和cache D. 運(yùn)算器、控制器和主存儲(chǔ)器13.計(jì)算機(jī)使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)積木化，同時(shí)_。A. 減少了信息傳輸量B. 提高了信息傳輸?shù)乃俣菴. 減少了信息傳輸線的條數(shù)D. 提高了信息傳輸線的條數(shù)14.在集中式總線仲裁中,_方式對(duì)電路故障最敏感。A. 鏈?zhǔn)讲樵?B. 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢C. 獨(dú)立請(qǐng)求 15.在微型機(jī)系統(tǒng)中,外圍設(shè)備通過_與主板的系統(tǒng)總線相連接。A. 適配器 B. 設(shè)備控制器C. 計(jì)數(shù)器 D. 寄存器1. C 2. D 3. B 4. C 5. D 6. C 7. C 8. A 9. C 1. D 2. C 3. C 4.B、C 5. D 6. C 7. C 8. B 9. C 10. C 11. D 12. C 13. C 14. A 15. A 16. C 17. B 18. A 19. C 20. B 10. D 11. A 12. A 13. D 14. A 15. B 16. A 17. B 18. A 19. B 20. A、B、C三、簡(jiǎn)答題、問答題2. 接到總線上的功能模塊有主動(dòng)和被動(dòng)兩種形態(tài)。主方可以啟動(dòng)一個(gè)總線周期，而從方只能響應(yīng)主方的請(qǐng)求。每次總線操作，只能有一個(gè)主方占用總線控制權(quán)，但同一時(shí)間里可以有一個(gè)或多個(gè)從方。1. CPU有以下寄存器：（1）指令寄存器（IR）：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。（2）程序計(jì)數(shù)器（PC）：用來確定下一條指令的地址。（3）地址寄存器（AR）：用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。（4）緩沖寄存器（DR）：1. 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。出于對(duì)存儲(chǔ)器大容量、低成本、高速度的要求，目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常采用Cache-主存-輔存三級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)。Cache-主存層次用于解決CPU與主存之間的速度匹配問題，從而提高數(shù)據(jù)的傳輸率。主存-輔存層次用于解決CPU與主存之間大容量與低成本之間的矛盾。三層存儲(chǔ)器之間構(gòu)成一個(gè)整體，從而滿足不用應(yīng)用的需要。2 主機(jī)：是計(jì)算機(jī)硬件的主體部分，由CPU和主存儲(chǔ)器MM合成為主機(jī)。 CPU：中央處理器，是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成；（早期的運(yùn)算器和控制器不在同一芯片上，現(xiàn)在的CPU內(nèi)除含有運(yùn)算器和控制器外還集成了CACHE）。 主存：計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，為計(jì)算機(jī)的主要工作存儲(chǔ)器，可隨機(jī)存??；由存儲(chǔ)體、各種邏輯部件及控制電路組成。 機(jī)器字長(zhǎng)：指CPU一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關(guān)。 指令字長(zhǎng)：一條指令的二進(jìn)制代碼位數(shù)。（5）通用寄存器（AC）：當(dāng)運(yùn)算器的算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，為ALU提供一個(gè)工作區(qū)。 狀態(tài)條件寄存器。3. CPU管理外圍設(shè)備主要有程序查詢方式、查詢中斷方式、直接內(nèi)存訪問（DMA）訪問方式和通道方式。上述三種I/O方式計(jì)算機(jī)信息交換的主要方式。（1）通道方式：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送，大大提高了CPU的工作效率。（2）DMA方式：數(shù)據(jù)傳送速度很高，傳送速率僅受到內(nèi)存訪問時(shí)間的控制。需要更多硬件，適合內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批數(shù)據(jù)交換的場(chǎng)合。（3）中斷方式：一般適用于隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)，且一旦提出要求應(yīng)立即執(zhí)行，節(jié)省了CPU的時(shí)間開銷，但硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一些。1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為：微程序機(jī)器級(jí)，一般機(jī)器級(jí)（或稱機(jī)器語言級(jí)），操作系統(tǒng)級(jí)，匯編語言級(jí)，高級(jí)語言級(jí)。2.指令周期是指取出并執(zhí)行一條指令的時(shí)間，指令周期常常用若干個(gè)CPU周期數(shù)來表示，CPU周期也稱為機(jī)器周期，而一個(gè)CPU周期又包含若干個(gè)時(shí)鐘周期（也稱為節(jié)拍脈沖或T周期）。3.SRAM存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、讀寫電路、地址譯碼電路、控制電路組成，DRAM還需要有動(dòng)態(tài)刷新電路。6.外圍設(shè)備的I/O控制方式分類及特點(diǎn)：（1）程序查詢方式：CPU的操作和外圍設(shè)備的操作能夠同步，而且硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。（2）程序中斷方式：一般適用于隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)，且一旦提出要求應(yīng)立即進(jìn)行，節(jié)省了CPU的時(shí)間，但硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些。（3）直接內(nèi)存訪問（DMA）方式：數(shù)據(jù)傳輸速度很高，傳輸速率僅受內(nèi)存訪問時(shí)間的限制。需更多硬件，適用于內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批交換數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。（4）通道方式：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送，大大提高了CPU的工作效率。（5）外圍處理機(jī)方式：通道方式的進(jìn)一步發(fā)展，基本上獨(dú)立于主機(jī)工作，結(jié)果更接近一般處理機(jī)。1. 措施有：采用高速器件，采用cache （高速緩沖存儲(chǔ)器），采用多體交叉存儲(chǔ)器，采用雙端口存儲(chǔ)器，加長(zhǎng)存儲(chǔ)器的字長(zhǎng)。6.答：存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在Cache-主存和主存-輔存這兩個(gè)存儲(chǔ)層次上。Cache-主存層次在存儲(chǔ)系統(tǒng)中主要對(duì)CPU訪存起加速作用，即從整體運(yùn)行的效果分析，CPU訪存速度加快，接近于Cache的速度，而尋址空間和位價(jià)卻接近于主存。主存-輔存層次在存儲(chǔ)系統(tǒng)中主要起擴(kuò)容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲(chǔ)器其容量和位價(jià)接近于輔存，而速度接近于主存。綜合上述兩個(gè)存儲(chǔ)層次的作用，從整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)來看，就達(dá)到了速度快、容量大、位價(jià)低的優(yōu)化效果。主存與CACHE之間的信息調(diào)度功能全部由硬件自動(dòng)完成。而主存與輔存層次的調(diào)度目前廣泛采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即將主存與輔存的一部分通過軟硬結(jié)合的技術(shù)組成虛擬存儲(chǔ)器，程序員可使用這個(gè)比主存實(shí)際空間（物理地址空間）大得多的虛擬地址空間（邏輯地址空間）編程，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，再由軟、硬件自動(dòng)配合完成虛擬地址空間與主存實(shí)際物理空間的轉(zhuǎn)換。因此，這兩個(gè)層次上的調(diào)度或轉(zhuǎn)換操作對(duì)于程序員來說都是透明的。2. 為了不斷提供刷新圖像的信號(hào)，必須把一幀圖像信息存儲(chǔ)在刷新存儲(chǔ)器，也叫視頻存儲(chǔ)器。其存儲(chǔ)容量由圖像灰度級(jí)決定。 分辨率越高，灰度級(jí)越多，刷新存儲(chǔ)器容量越大。3. 馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是： 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；指令和數(shù)據(jù)以同同等地位存放于存儲(chǔ)器內(nèi)，并可以按地址訪問；指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制表示；指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地址碼用來表示操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的位置；指令在存儲(chǔ)器中順序存放，通常自動(dòng)順序取出執(zhí)行； 機(jī)器以運(yùn)算器為中心。1. CPU主要有以下四方面的功能：（1）指令控制：程序的順序控制，稱為指令控制。（2）操作控制：CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號(hào)