计算机组成原理考试简答题

1简述总线仲裁及其方式。
正确答案
当多个模块同时需要使用总线时，总线控制机构中的判优和仲裁逻辑，则按一定的判优原则来决定哪个模块先使用总线。总线仲裁方式有集中式和分布式

2显示器的分辨率和灰度级（颜色种类）与显示器的显示质量有什么关系？
正确答案
答：显示器的分辨率越高，显示的图形图像就越清晰准确，显示质量就越高。显示器的灰度级越多，显示的图形层次感就越好越逼真。

3激光打印机的工作过程主要经历了哪几个步骤及其相应的作用？
正确答案
答：曝光形成静电潜影，再经显影器吸附上碳粉，达到显影。再施以反向的静电电荷，把碳粉吸附到纸上，称为转印，最后经过高温加热，碳粉被融化，达到定影。

1.符号界面：输入设备：键盘。输出设备：打印机，显示器。
2.图形界面：输入设备：光笔，图形输入板，鼠标器，扫描仪，操作杆，跟踪器。输出设备：平板显示器，扫描仪显示器。
3.多媒体界面：输入设备：麦克风，扫描仪，数码相机。输出设备：音响，投影仪，显示器。
4.虚拟现实技术：输入设备：数据手套。输出设备：头盔式显示器。

定序、（定时）和发送操作控制信号。分别对应指令计数器，时序节拍发生器，操作控制部件

7算盘和算筹与现代计算机的差距主要体现在哪些方面？成为现代计算机应具备哪些功能？
算盘和算筹主要由人——外动力进行拨珠、布筹，不具有内动力；且算盘和算筹的计算程序由人脑下达，不能自动计算，不具有内程序。
成为现代计算机应具备哪些功能：（1）具有适合工作原件的内动力（2）具有内程序执行机制具有与内程序相适应的数据和程序存储与表示形式（4）可以实现
系统运行中的自我管理
8磁盘和光盘相对的优缺点分别是什么？磁光盘是如何对他们的优缺点进行综合的？
磁盘是一种具有存储容量大、位成本低、信息保存时间长、读出时不需要再生等特点的辅助储存器
光盘具有记录密度高,存储容量大,可靠性高,可长期保存信息,成本低,体积小等技术特点。
磁光盘的可擦洗次数达100万次以上
9根据三原色原理，由三种颜色的颜料就可以配出任意色彩，为什么彩色喷墨打印机需要6种颜色的墨盒？
只有三种颜色是不够的,它们虽然可以混合出大部分颜色,但其色彩表现能力很差,其色域的宽广度和人眼的要求更是相差甚远。
10简述总线接口的功能有哪些？
控制、数据缓存、状态设置、状态转换、程序中断功能。
11计算机体系改进的目标是什么？对冯.诺依曼计算机体系结构改进的具体措施都有哪些？
并行与共享
1）从运算器为中心到存储器为中心
2）指令执行的并行与共享
3）处理器并行与共享
12为什么I/O总线均采用串行总线的形式，而不是采用系统总线那样的并行总线形式？并以USB串行总线为例，都采用了哪些技术措施？
随着CPU技术的高速发展，对外部总线带宽的要求也越来越高，
想要提高总线的宽度，需要提高总线时钟频率，但是时钟频率提高，
并行总线的串扰和同步问题就越来越突出，因此I/O总线采用串行传输方式，
规避了并行总线在高速下的串扰和同步问题。
采用的技术措施:可以连接多个不同设备,同时支持热插拔
独立供电、支持多媒体
采用差分方式传输、采用低电压差分信号
13简述I/O过程中，程序查询控制方式的特点与不足之处是什么？
程序查询控制方式的特点:
I/O过程完全处于CPU指令控制之下,即外部设备的有关操作都要由CPU指令直接指定.
在典型情况下,I/O操作在CPU寄存器与外部设备的数据缓冲寄存器间进行,I/O设备不直
接访问主存。
不足之处:1.CPU进行I/O控制的工作效率很低。
2.这种控制方式只适合于预知或预先估计到的I/O事件。
3.这种查询方式只能允许CPU与外设串行工作。
14什么是机器数？它的表示形式都有哪些？为什么需要这么多种形式？
机器数就是一个数在机器内的表现形式。
形式有原码、反码、补码、移码。
由于负数的符号位不能参与其数值部分的运算，引入了反码；
由于进位时计算复杂，引入了补码；
为保证浮点数的机器零全为0，引入了移码。
15在中断处理的过程中，执行中断服务前后为什么需要保护和恢复现场和断点，现场和断点的具体内容是什么？存放在什么地方了？用的是什么指令？
为了使CPU执行中断服务程序后再接着执行原来被中断的的程序
断点:中断响应之前即将要执行的指令的地址。
现场:中断响应之时,CPU所执行程序的当前状态和中间结果
（1把现场状态存入存储器内固定的指定单元
（2用堆栈进行保护现场：操作简单，允许多级中断
（3在多组寄存器之间进行切换
16、简述总线通信中，主从双方之间的时序控制方式有哪几种？分别适用于什么样的情形？
（1）同步通信。特点是模块之间地配合简单一致，采用了公共时钟，每个部件什么时候发送或接受信息都有同一地时钟规定。因此有较高的传输效率，缺点是所有模块都强求一致的同一时限，使设计缺乏灵活性。
（2）异步通信。双方地操作不依赖基于共同时钟地时间标准，而是一方地操作依赖于另一方地操作，形成一种“请求-应答”方式，或称为握手方式，采用地通信协议称为握手协议。
（3）半同步通信。特点是用系统时钟同步，但对慢速设备可延长传输数据的周期。适用于系统工作速度不高，但又包含了许多工作速度差异较大地各类设备地简单系统。它的控制方式比异步通信简单，在全系统内各模块又在统一的系统时钟控制下同步工作，可靠性高，同步结构比较方便。缺点是对系统时钟频率不能要求太高，从整体上看，系统工作地速度不会很高。
（4）分离式通信。思想是将一个传输周期分解为两个子周期。特点是每个模块占用总线使用权都必须提出申请。

17、简述外设与CPU之间信息交换的方式
(1)程序查询方式
(2)程序中断方式
(3)直接内存访问方式
(4)通道方式
18、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）指令寄存器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据
（3)程序状态寄存器PSW，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级，参与形成某些微操作命令。

19、同为三总线结构，试分析它们的主要区别在什么地方
答：（1）、中三级总线结构分别是局部总线、系统总线、扩展总线。一般用于I/O设备性能相差不大的情况。但在高速的视频设备、网络、硬盘等大量涌现的情况下，将他们与低速设备接在同一条总线上，非常影响系统的效率。
（2）、中三级总线结构分别是主存总线，I/O总线和DMA总线。其中主存和与高速外设连接的I/O接口之间有一条DMA总线，提高了高速设备和主存之间的数据传输。
20简述控制器执行一条指令的过程
其工作都可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。
21说明存储器的存取时间与存取周期之间的区别与联系?
存取时间是每次向内存写入（读出）数据到完成所需要的所有时间，如写入时间是指从存储器接收到数据到写入被选中位置所需要的时间读出同理
存取周期是值存储器进行连续两次独立的读（写）操作所需要的最小时间间隔，
通常存取周期大于存取时间
22简述I/O过程中，中断和DMA方式分别适合于什么类型的外设?影响CPU效率的因素又分别是什么?

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