计算机组成原理简答题.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，涵盖了硬件组件、数据处理以及系统层次结构等多个方面。以下是基于提供的文件内容提炼的知识点： 1. **计算机系统层次结构**：计算机系统可划分为五个级别：微程序机器级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。这种分层设计使得复杂操作可以通过不同级别的抽象来简化。 2. **SRAM与DRAM的区别**：SRAM（静态随机访问存储器）由存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路构成，而DRAM（动态随机访问存储器）除了这些，还需要动态刷新电路来保持数据。 3. **程序查询与中断方式**：程序查询方式下，数据传输完全由CPU控制，优点是硬件简单，但CPU效率低。中断方式则允许外围设备主动通知CPU，提高了CPU效率，但硬件复杂。 4. **指令周期、机器周期与时钟周期**：指令周期是执行一条指令所需时间，包含取指、分析和执行三个阶段。机器周期是CPU执行基本操作的时间基准，通常等于取指或访存时间。时钟周期是时钟频率的倒数，是最小操作单位。指令周期由多个机器周期组成，机器周期又由多个时钟周期组成。 5. **DMA操作**：DMA（直接内存访问）过程中，外设发出请求，CPU响应并交出总线控制权，由DMA控制器负责数据传输，完成后通知CPU。这种方式能快速传输大量数据，减少CPU干预。 6. **指令执行时间**：执行时间最短的是寄存器-寄存器型指令，因为操作数直接在寄存器中；最长的是存储器-存储器型指令，因为涉及内存访问。 7. **计数器定时查询**：设备发出总线请求，计数器开始计数，当计数值匹配设备地址时，设备获得总线使用权。 8. **刷新存储器**：用于存储图像信息，容量取决于图像的分辨率和灰度级。 9. **I/O控制方式**：包括程序查询、中断、DMA、通道和外围处理机方式。每种方式都有其适用场景和优缺点，如中断方式节省CPU时间，DMA方式数据传输速度快。 10. **CPU主要功能**：CPU负责指令控制（程序顺序执行）、操作控制（生成操作信号）、时间控制（协调操作节奏）和数据加工（进行运算处理）。 11. **总线仲裁**：集中式仲裁包括链式查询、计数器定时查询和独立请求方式，各有优劣。分布式仲裁则不需要中心仲裁器，每个设备独立判断优先级。 12. **存储保护**：在多用户环境中，存储保护确保每个用户只能访问分配给自己的内存区域，通常通过地址检查、权限位等方式实现。 这些知识点构成了计算机组成原理的基础，对于理解和设计计算机系统至关重要。