计算机组成原理补充题.pdf

计算机组成原理是理解计算机系统运行机制的关键领域，涵盖了硬件与软件的交互，数据的存储、处理和传输等核心概念。以下是对题目中涉及知识点的详细解释： 1. **磁盘存储**：磁盘存储文件时，如果文件长度超过单个磁道的容量，通常会跨磁道存放，而不是只放在同一记录面上，这样可以更有效地利用磁盘空间。 2. **随机存储器（RAM）**：随机存储器的访问时间确实与存储位置有关，因为数据在内存中的位置决定了访问所需的时间。 3. **微程序控制器**：在微程序控制器中，一条机器指令对应一个微程序，这个微程序由一系列微指令组成，用于执行机器指令的各个步骤。 4. **指令执行**：任何指令的执行既可以由硬件直接实现，也可以通过软件（如微程序）来完成，取决于系统的设计。 5. **多级中断**：多级中断系统支持中断嵌套，使得在处理一个中断的过程中可以被更高优先级的中断打断，然后在适当的时机返回继续处理原来的中断。 6. **指令类型**：RR、RS、SS型指令中，通常RR型指令需要同时读取两个寄存器，执行速度可能相对较慢，但这里题目的答案是错误的，RS型指令并不一定比RR型快。 7. **单级中断**：单级中断系统不支持中断嵌套，所以这个陈述也是错误的。 8. **指令类型比较**：SS型指令的执行速度最慢是正确的，因为它通常需要额外的步骤来处理操作数的存储。 9. **DRAM刷新**：单管DRAM需要不断刷新是因为其存储状态会随时间逐渐消失，这是由于电荷泄漏造成的，而非破坏性读出。 10. **磁盘读出**：磁盘读取数据的过程确实是一个磁信号转化为电信号的过程。 11. **寄存器间接寻址**：在这个陈述中，操作数应该存放在内存的地址，而不是寄存器中，所以它是错误的。 12. **并行技术**：并行技术提升效率是因为多个任务可以同时执行，而非依赖于物理性能的改善。 13. **流水线CPU与RISC**：流水线CPU不一定是RISC（精简指令集计算机），RISC是设计原则，流水线是实现方法之一。 14. **半导体存储器**：半导体存储器包括易失性和非易失性两类，所以这个陈述是错误的。 15. **寄存器间接寻址**：这个陈述与第11题相同，操作数应该存放在内存的地址。 **填空题**： 1. 流水CPU中可能造成“断流”的原因包括数据相关、资源相关和控制相关。 2. 双端口存储器和多模块交叉存储器都是并行存储器结构，前者通过空间并行技术，后者通过时间并行技术来提高速度。 3. 集中式仲裁通常采用优先级策略或公平策略来选择下一个总线主设备。 4. 指令周期是CPU从主存取出一条指令并执行的时间，它包含多个机器周期，机器周期又包含多个时钟周期。 5. 冯·诺依曼计算机工作原理是存储程序并按地址顺序执行。 6. 指令寻址方式包括顺序寻址和跳跃寻址。 7. 程序计数器用于指定指令地址。 8. Cache的建立基于程序访问的局部性原理。 9. 磁盘的最小物理单位是扇区。 10. 计算机系统由硬件和软件组成，包括微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。 **单选题**： 1. 中断处理过程中，硬件通常负责保存CPU现场，关闭中断，而开中断和恢复CPU现场由软件完成。 2. 四片74181ALU的进位传递通常是片内先行进位，片间行波进位。 3. 直接寻址方式取得操作数速度最快，因为它直接指向内存地址。 4. 指令流水线的时钟周期至少应等于最长路径的时间，即100ns。 5. 对于64KB的主存，ROM占用4KB，剩余60KB用4K*4位的RAM芯片，需要15片；2K*8位的ROM芯片需要2片。 **补充题**： 6. 计算机操作的最小单位时间是时钟周期。 7. 指令及微程序的控制存储器属于CPU的一部分。 8. 寻址方式的主要目的是缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性。 9. 单级中断系统中，CPU响应中断后会关闭中断标志，防止同级中断干扰。 这些知识点覆盖了计算机组成原理的基础，包括存储系统、处理器设计、中断系统、寻址方式以及计算机操作的基本原理。理解这些概念对于深入学习计算机科学至关重要。