计算机组成原理 错题
第一章 计算机系统概述
1、王道错题
- 磁盘可以永久性存放程序和数据
- CPU的时钟频率不会影响CPI,但可以加快指令执行的速度。
- 当前设计高性能计算机的重要途径是采用并行处理技术。
- 会计电算化属于计算机数据处理方面的应用
- 机器字长是指CPU内部用于整数运算的数据通路的宽度。CPU内部数据通路是指CPU内部的数据流经的路径及路径上的部件,主要是CPU内部进行数据运算、存储和传送的部件,这些部件的宽度基本上要一致才能相互匹配。因此,机器字长等于CPU内部用于整数运算的运算器位数和通用寄存器宽度。
2、常见问题和易混淆知识点
- 同一个功能既可以由软件实现又可以由硬件实现吗?硬件和软件在逻辑功能上,很多时候是等效的。
- 翻译程序、汇编程序、编译程序、解释程序的异同:翻译程序包含编译程序和解释程序;汇编程序是把汇编语言源程序翻译成机器语言程序;编译程序的源语言是高级语言,目标语言是诸如汇编语言一样的低级语言;而汇编程序的源语言是汇编语言,目标语言是机器语言。
- 什么是透明性?透明性是指,看不见。
- 机器字长、指令字长、存储字长的区别和联系:机器字长是计算机能直接处理的二进制数据的位数,一般等于内部寄存器的大小,决定了计算机的运算精度;指令字长是一个指令字中包含的二进制代码的位数;存储字长是指一个存储单元存储的二进制代码长度。它们都必须是字节的整数倍。指令字长一般取存储字长的整数倍。
- 计算机体系结构和计算机组成的区别
第二章 数据的表示和运算
1、错题
- 国际通用的ASCII码是7位码,标准ASCII码表中有128个不同的字符编码
- 仅靠增加奇偶校验位的位数不能提高正确性,还要考虑码距
- CRC码是通过除法运算来建立数据和校验位之间的约定关系的
- 在CRC中,接收端检测出某一位数据错误后,纠正的方法是请求重发或删除数据或通过余数值自行纠正
- 冯诺依曼结构计算机中的数据采用二进制编码表示,其主要的原因是二进制的运算规则简单、制造两个稳态的物理器件较容易、便于用逻辑门电路实现算术运算。
- 8421码是十进制数的编码
- 模4补码和模2补码不同,模4补码具有模2补码的全部优点且更易检查加减运算中的溢出问题。
- 在计算机中,通常用来表示主存地址的是无符号数
- 在算术移位的情况下,补码左移的前提条件是其原最高有效位与原符号位要相同
- 在算术移位的情况下,双符号位的移位操作只有低符号位需要参加移位操作
- 组成一个运算器需要多个部件,包括状态寄存器、数据总线、地址寄存器等
2、常见问题和易混淆知识点
- 计算机中的数值数据虽然都是用二进制来编码表示,但不全是二进制数,也有用十进制数表示的
- 对于位数相同的定点数和浮点数,可表示的浮点数个数不比定点数个数多,只是可表示的范围大,但精度低。
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第三章 存储系统
- RAM和ROM都采用随机存取方式进行信息访问
- 闪存的存储元由MOS管组成是一种半导体存储器
- 随机存取与随机存取存储器(RAM)不同,只读存储器(ROM)也是随机存取的。因此支持随机存取的存储器不一定是RAM.
- DRAM在工作中存储器内容不会发生变化
- DRAM一次完整的刷新过程只需要占用一个存储周期(因为DRAM的刷新不是向CPU读出再由CPU写入的,只是把信息读出,通过一个刷新放大器后又重新存回存储单元,刷新放大器集成在RAM上,所以只进行了一次访存)
- 刷新带宽=分辨率*像素点颜色深度*刷新速度
- 要提高刷新存储器带宽,可采用如下的技术:①采用高速DRAM芯片;②采用多体交叉技术;③刷新存储器至显示控制器的内部总线宽度加倍;④采用双端口存储器将刷新端口和更新端口分开。
- 实际的主存容量不能代表MAR的位数,考虑到存储器扩展的需要,MAR应保证能访问到整个主存地址空间,反过来说,MAR的位数决定了主存地址空间的大小
- 高位四体交叉存储器可能在一个存储周期内连续访问4个模块。
- 对于由高速缓存、主存、硬盘构成的三级存储体系,CPU访问该存储系统时发送的地址为主存物理地址
第四章 指令系统
- 指令是一台计算机硬件能执行的指令全体;指令系统是计算机软/硬件的界面
- 任何程序运行前都要先转换为机器语言程序
- 在指令格式中,采用扩展码设计方案的目的是保持指令字长度不变而增加寻址空间;但是指令译码会变得复杂
- 直接寻址的无条件转移指令的功能是将指令中的地址码送入PC
- 为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取寄存器寻址
- 在多道程序设计中,最重要的寻址方式是相对寻址(多道程序中,各个程序段可能在内存中浮动,相对寻址有利于程序的浮动
- 程序浮动指的是在内存分配中,程序可能从一部分移动到另一部分;而程序转移指的是指令执行过程中的跳跃
- 间接寻址有利于程序的调用
- 对按字寻址的机器,程序计数器和指令寄存器的位数分别取决于:存储器的字数、指令字长
- 特权指令,通常仅用于实现系统软件,这类指令一般不提供给用户
第五章 中央处理器
- PC中总是存放指令地址
- PC的位数取决于存储器的容量;IR的位数取决于指令字长;通用寄存器X的位数取决于机器字长
- 通用寄存器不能替代指令寄存器
- CPU中不包括地址译码器,地址译码器是主存等存储器的组成部分,其作用是根据输入的地址码唯一选定一个存储单元,不是CPU的组成部分
- PC给出下一条指令字的访存地址,它取决于存储器的字数,而不是字节数。
- CPU中的专用寄存器有 PC、IR、MAR、MDR、PSW
- 每个指令周期一定大于等于一个CPU时钟周期
- 采用DMA方式传递数据时,每传送一个数据就要占用一个存取周期
- 指令总是根据PC从主存中读出
- 取指操作时控制器自动进行的,是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下完成
- 由于CPU内部操作速度较快,而CPU访存一次存储器的时间较长,因此机器周期通常由存取周期决定,通常把通过一次总线事务访问一次主存或I/O的时间定为一个机器周期
- 不同长度的指令,其取指操作可能是不同的,例如双字指令、三字指令与单字指令的取指操作不同
- 在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作是相同的
- 控制器可区分存储单元中存放的是指令还是数据
- 指令字长一般都取存储字长的整数倍,若指令字长等于存储字长的2倍,则需要两次访存,取指周期等于机器周期的两倍
- 若指令字长等于存储字长,则取指周期等于机器周期
- 指令字长和机器字长的长度没有任何关系
- 单周期处理器在指令执行过程中控制信号不变,因为指令执行时的指令周期就是一个时钟周期,在一个时钟周期内控制信号时不会变化的
- 单周期处理器不能采用单总线数据通路,因为把所有的寄存器都连在一条公共通路上,一个时钟只允许一次操作,无法完成指令的全部操作
- 在组合逻辑控制器中,微操作控制信号的形成主要与指令译码信号和时钟有关
- 一条微程序存放在控制器的一个控制存储器单元中
- 硬布线控制器与微程序控制器相比,微程序控制器的时序系统比较简单
- 兼容性微命令是指那些可以同时产生、共同完成某些微操作的微命令
- CPU周期是机器周期,是指令执行过程中每一步操作所需要的时间
- MM由RAM和ROM实现,CM由ROM实现
- 一台数字计算机基本上可以划分成两个部分:控制部件和执行部件;控制器就是控制部件(由IR、PC和操作控制器组成),剩余的运算器、存储器、外围设备就是执行部件
第六章 总线
一、王道错题
- 计算机使用总线结构便于增减外设,同时减少了信息传输线的条数,但是对于专线结构,实际上也降低了信息传输的并行性以及信息的传输速度。
- 地址总线是用于CPU选择主存单元地址和I/O端口地址的单向总线。不能回传。
- 主存通过总线的类型来识别信息是地址还是数据
- 同步通信方式中,同步时钟信号不可以由各设备提供
- 半同步通信方式中,握手信号的采样由同步时钟控制
- PCI-Express总线都采用串行数据包传输数据
- 在异步总线中,不是由设备控制器控制,也不是由CPU控制,是设备双方按需分配时间
- 在现代微机主板上,采用局部总线的目的是节省系统的总带宽
二、常见问题和易混淆知识点
- 同一个总线不能即采用同步方式又采用异步方式通信吗?半同步方式可以。
- 一个总线在某一时刻可以有多对主从设备进行通信吗?不可以
第七章 输入输出系统
- 通道指令是通道自身的指令,用来执行I/O操作;而I/O指令是CPU指令系统中的一部分,是CPU用来控制输入输出操作的指令
- 在微型机系统中,I/O设备通过设备控制器与主板的系统总线相连接
- 通道程序是存放在主存中的
- I/O指令是CPU系统指令的一部分,是机器指令的一类,反映CPU和I/O设备交换信息的特点、
- 键盘、鼠标、显示器、打印机属于人机交互设备
- 在微型计算机中,VGA代表的式视频传输标准
- 鼠标适合于用中断方式来进行输入操作
- 计算机中一个汉字内码在主存中占用2B
- 能够提高RAID可靠性的措施主要是对磁盘进行镜像处理和奇偶校验
- 扇区中包含数据、地址和校验信息
- I/O指令只能在操作系统的内核的底层I/O软件中使用,他们是一种特权指令
- I/O端口和I/O接口是两种不同的概念;I/O端口指的是I/O接口电路中可以进行读/写的寄存器,若干端口加上相应的控制逻辑才可以组成接口。
- I/O端口在独立编址方式下,存储单元和I/O设备是靠不同的指令来区分的
- 程序员进行系统调用访问设备使用的是逻辑地址
- 统一编址情况下,就I/O设备而言,其对应的I/O地址可以随意在地址的任何地方
- I/O接口中CPU可以访问的寄存器称为I/O端口
- 采用独立编址方式时,I/O端口地址和主存地址可能相同
- 自陷是人为预先设定的一种特定处理事件,可由访管指令或自陷指令的执行进行自陷;自陷发生后CPU将进入操作系统内核程序执行
- 区分:机器周期,时钟周期,CPU周期,总线周期,指令周期