计算机组成原理复习题

Question

1. 计算机系统总线根据所连的部件不同，可分为 ， 。
2. 计算机软件一般分为两大类：一类叫__ __，另一类叫___ __，操作系统属于 ______ 类。
3. CPU响应中断时，保护现场两个关键的硬件状态是 ， 。
4. 补码表示法主要利于 计算，移码表示法利于 计算。
主存储器容量通常以KB表示，其中K=______；硬盘容量通常以GB表示，其中G=______。
5. 指令寻址的基本方式有两种，______方式和______方式。
6. 存储器和CPU连接时，要完成______的连接；______的连接和______的连接，是能正常工作的三个必要的连线。
三. 简答题
1.指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。
2.简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。
4. RISC的主要特点。

Answer 1

K是字节，G是兆

Answer 2

1. 计算机系统总线根据所连的部件不同，可分为 系统总线 ，I/O总线 。
2. 计算机软件一般分为两大类：一类叫_系统软件__，另一类叫__应用软件_，操作系统属于 __系统软件____ 类。
3. CPU响应中断时，保护现场两个关键的硬件状态是 ， 。
4. 补码表示法主要利于 加减 计算，移码表示法利于 乘除 计算。
主存储器容量通常以KB表示，其中K=__1024 容量通常以GB表示，其中G=_1024*1024*1024
5. 指令寻址的基本方式有两种，直接寻址_方式和_间接寻址__方式。
6. 存储器和CPU连接时，要完成_地址线__的连接；_数据线__的连接和__控制线__的连接，是能正常工作的三个必要的连线。
三. 简答题
1.指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。
计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据，在时间上，取指周期从内存中取出的是指令，而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据，在空间上，从内存中取出指令送控制器，而执行周期从内存从取的数据送运算器、往内存写入的数据也是来自于运算器。
2.简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。
（1）ZDMA操作

ZDMA作为SSB的连接接口，可在外部存储器之间传送数据；而BDMA（桥梁DMA）只能够用于在存储器映射设备或存储器之间传送数据。概括地说，通过应用DMA进行数据传输可在固定源和外部存储器之间、外部存储器和外部存储器之间、外部存储器和固定目标之间进行。DMA操作由S／W或外部DMA请求信号来启动。如图1所示，给出了ZDMA控制器框架图。

图1 ZDMA控制器框架图

在ZDMA中有一个缓冲器，允许多路传送，以提高总线的利用率和传送速度。换旬话说，就是S3C44B0X有一个4字∏FO类型的缓冲器来支持4字节突发的DMA传送。例如，在存储器之间的DMA操作中，4字节突发写发生在4字节突发读之后。

（2）BDMA操作

BDMA在SSB（三星系统总线）和SPB（三星外围总线）之间的界面层上。BDMA的主要作用是，连接SPB的片外设备（如UART、IIS和SIO等）和外部存储器传送数据。定时器也可以在任何时候请求DMA操作，这有利于ADC块的自动操作。通常，CPU或其他主设备应通过存储控制器来存取连接于SPB的外部存储器。注意，BDMA也是主设备的一种，为了从存储器（外围设备）到连接于SPB（SSB）的外围设备（存储器）传送数据，应该应用连接于SSB的存储控制器。因为BDMA在SSB和SPB之间的界面层的桥内，因此它可在SSB与SPB相邻的两个设备之间传送数据。如图2所示，给出了BDMA控制器框架图。
4. RISC的主要特点。
性能特点
性能特点一：由于指令集简化后，流水线以及常用指令均可用硬件执行； 性能特点二：采用大量的寄存器，使大部分指令操作都在寄存器之间进行，提高了处理速度； 性能特点三：采用缓存—主机—外存三级存储结构，使取数与存数指令分开执行，使处理器可以完成尽可能多的工作，且不因从存储器存取信息而放慢处理速度。 应用特点；由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快，世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。如原DEC的Alpha21364、IBM的Power PC G4、HP的PA—8900、SGI的R12000A和SUN Microsystem公司的Ultra SPARC ║。

运行特点
RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。时钟频率低，功率消耗少，温升也少，机器不易发生故障和老化，提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操作。在RISC微处理器发展过程中。曾产生了超长指令字（VLIW）微处理器，它使用非常长的指令组合，把许多条指令连在一起，以能并行执行。VLIW处理器的基本模型是标量代码的执行模型，使每个机器周期内有多个操作。有些RISC处理器中也采用少数VLIW指令来提高处理速度。Pentium 4微处理器体系结构完全采用RISC体系结构。

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Answer 3

1. 计算机系统总线根据所连的部件不同，可分为 ， 。
2. 计算机软件一般分为两大类：一类叫（应用软件），另一类叫（系统软件），操作系统属于 （系统软件） 类。
3. CPU响应中断时，保护现场两个关键的硬件状态是 ， 。
4. 补码表示法主要利于 计算，移码表示法利于 计算。
主存储器容量通常以KB表示，其中K=______；硬盘容量通常以GB表示，其中G=______。
5. 指令寻址的基本方式有两种，______方式和______方式。
6. 存储器和CPU连接时，要完成______的连接；______的连接和______的连接，是能正常工作的三个必要的连线。
三. 简答题
1.指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。
2.简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。
4. RISC的主要特点。