1、1、馮.諾依曼體系結構的計算機包括幾部分： 答：運算器、控制器、存儲器、輸入設備及輸出設備。2、何謂計算機體系結構？計算機組成？計算機實現？ 答：計算機體系結構指程序員（主要是指匯編、操作系統程序員）所看到的機器的屬性，即機器的概念性結構和功能表現。 計算機組成是計算機體系結構的邏輯實現。 計算機實現是計算機組成的物理實現。3 3、計算機的主要性能指標是速度。衡量速度的參數有主頻、計算機的主要性能指標是速度。衡量速度的參數有主頻、 CPICPI、 MIPS MIPS、 MFLOPS MFLOPS。請解釋這些參數含義。請解釋這些參數含義。答：主時鐘的頻率（答：主時鐘的頻率（f f）叫）叫CPUC

2、PU的主頻。主頻的倒數稱為的主頻。主頻的倒數稱為: : CPU CPU時鐘周期（時鐘周期（T T），即），即T=1/fT=1/f。 CPI: CPI:表示每條指令周期數，即執行一條指令所需的平均時表示每條指令周期數，即執行一條指令所需的平均時 鐘周期數。鐘周期數。MIPSMIPS：表示每秒鐘執行百萬條指令數。：表示每秒鐘執行百萬條指令數。( (定點機速度指標定點機速度指標) )MFLOPSMFLOPS：表示每秒百萬次浮點操作次數。：表示每秒百萬次浮點操作次數。1 1、8 8位補碼定點整數的范圍是：位補碼定點整數的范圍是：-128 -128 +127 +127 2 2、寫出、寫出8 8位補碼位補

3、碼(F9)(F9)1616所對應的定點整數十進制真值：所對應的定點整數十進制真值： (F9) (F9)16 16 =(11111001)=(11111001)2 2 真值為：真值為：-(0000111)-(0000111)2 2 = -(7) = -(7)1010 3 3、將十進制數、將十進制數 -35.875 -35.875 轉化為轉化為IEEE 754 IEEE 754 標準的標準的3232位單精度位單精度 浮點數。浮點數。 答：答： -35.875= -100011.111 = - 1.00011111 -35.875= -100011.111 = - 1.00011111 2 2+10

4、1+101 S=1 S=1 E=101+01111111=10000100 E=101+01111111=10000100 M=00011111000000000000000 M=00011111000000000000000 浮點數為：浮點數為： 1 10000100 00011111000000000000000 1 10000100 000111110000000000000004、英文字母的編碼是什么？占幾個字節？ 答：ASCII碼，用1個字節存儲。 5、國標碼用于表示什么？如何表示與存儲？國標碼用于表示什么？如何表示與存儲？ 答：用于表示漢字。用答：用于表示漢字。用4 4位位1616

5、進制數字表示，進制數字表示， 2 2個字節存儲。個字節存儲。1、存儲器的主要功能是什么？ 答：存儲程序和數據。答：存儲程序和數據。2、計算機字長16位，其存儲容量為32MB，若按雙字編址，它的尋址范圍是多少？ 答：答：(32M(32M 8 8位位)/32)/32位位=8M=8M3、答：地址線：16位。 數據線：16位。 4、 答：小端規則答：小端規則 大端規則大端規則785634120005000051000520005312345678000500005100052000535、存儲器分級的目的是什么？ Cache-主存存儲層次用 來解決什么問題？ 主存-輔存存儲層次用來解決什么 問題？答：

6、Cache-主存存儲層次用來解決主存速度低的問題，彌補CPU與主存在速度上的差異，在主存和Cache之間增加輔助硬件使主存和Cache構成一個整體，從CPU角度看，CPU訪問Cache存儲系統時，速度接近Cache速度，而容量是主存容量，價格/容量比接近主存。Cache存儲系統對系統程序員和應用程序員都是透明的，因為CPU對Cache和主存層次的調度全部由硬件實現。 主存-輔存存儲層次用來解決主存容量小的問題，在主存和輔存之間增加輔助硬件和輔助軟件，使主存和輔存構成一個整體，擴大程序可訪問的存儲空間，通過把磁盤空間當作主存空間供程序使用，建立起一個虛擬存儲器。6、存儲器擴展技術主要解決什么？什

7、么是位的擴展，什么是字的擴展？ 答：解決芯片容量與系統容量匹配問題。當芯片數據線位數少于系統數據位數時，需要位擴展；單芯片地址位數少于系統地址位數時。需要字擴展。7、提高訪存速度可采取哪些措施？ 答答：(1)(1)采用高速器件，比如采用高速器件，比如SDRAM、 DDR SDRAM、 DDR2 SDRAM 、 DDR3 SDRAM。 (2)增加高速緩沖存儲器cache 。 (3)并行存儲結構等。8、主存與Cache的地址映射有幾種方式？都是什么方式？哪種方式比較實用？ 答：三種映射方式：全相聯映射、直接映射、組相聯映射。 其中組相聯映射融合了前兩種映射的優點，最實用。9、主存和輔存在存儲程序方

8、面有什么區別？CPU訪問這兩種存儲器的方式是否相同？ 答：主存存儲正在或將要執行的程序。執行過的程序也可能存放在主存中。主存只能暫時保存程序，斷電即消失。 輔存存放暫不執行或不準備執行的程序；可以長久保存。 CPU可以直接訪問主存，無需任何軟件驅動。但不能直接訪問輔存，需要操作系統將輔存的內容調入主存方可訪問。11.一臺計算機按字節尋址，其內存為1M。數據塊的大小是16個字節，Cache的大小是64K字節。采用兩路組相聯映射，給內存地址為F0010H和CABBEH兩個地址對應的標記、組號和字號。 解：主存1M，地址總線是20位。 每個數據塊16個字節=24B， 字號 = 4位 Cache的組數

9、=216/(224)=211 組號 = 11位 標記=20-11-4=5位 主存地址格式如下：標記標記 5 5位位組號組號1111位位字號字號 4 4位位 F0010= 1111 0000 0000 0001 0000 字號 = 0000 組號 =000 0000 0001 標記=11110 CABBE= 1100 1010 1011 1011 1110 字號 = 1110 組號 =010 1011 1011 標記 =11001 什么是指令系統？為什么說指令系統是計算機中軟件 和硬件分界的接口？答：一臺計算機中所有機器指令的集合，稱為這臺計算機 的指令系統。它就是這臺機器的機器語言。在它之下

10、是硬件實現電路，之上是各種軟件程序實現。所以說 指令系統是計算機中軟件和硬件分界的接口。2 2、指令格式分為幾個字段，各字段表示什么內容？、指令格式分為幾個字段，各字段表示什么內容？ 答：指令格式分為操作碼和操作數兩個字段。 操作碼操作碼OPOP表示該指令應進行什么性質的操作。表示該指令應進行什么性質的操作。不同的指令用操作碼字段的不同編碼來表示，每一種編碼代表一種指令。若操作碼字段有n位，則可表示2n條指令有2n種不同的基本操作。 操作數表示指令所要處理的數據。常以數據所在單元操作數表示指令所要處理的數據。常以數據所在單元的地址形式給出。也稱的地址形式給出。也稱 “地址碼地址碼A A”。 操

11、作數的來源通常為一個立即數（在指令代碼中直接給出）、寄存器中內容、存儲單元的內容或I/O端口的內容。 3 3、操作數為什么又被稱為地址碼？指令中常用的操作數的、操作數為什么又被稱為地址碼？指令中常用的操作數的 個數是多少？個數是多少？答：操作數常以數據所在單元的地址形式給出。所以又稱答：操作數常以數據所在單元的地址形式給出。所以又稱為地址碼為地址碼A A。 指令中常用的操作數的個數為指令中常用的操作數的個數為3 3、2 2、1 1、0.0.對應的指令對應的指令稱為三地址指令、二地址指令、單地址指令和零地址指令。稱為三地址指令、二地址指令、單地址指令和零地址指令。4、指令系統中采用不同尋址方式的

12、主要目的是什么？答：縮短指令字長，擴大尋址空間，提高編程靈活性 。5、哪種尋址方式獲取操作數的速度最快？答：立即尋址。6、單地址指令中為了完成兩個數的算術運算，除地址碼指明的一個操作數以外，另一個數常需采用何種尋址方式？答：隱含尋址。7 7、說明指令尋址。、說明指令尋址。 答：順序尋址、跳躍尋址（相對尋址）。答：順序尋址、跳躍尋址（相對尋址）。8、指出四種不同的尋址方式；說明每種尋址方式操作數的位置及尋址過程。答：(1)立即尋址：操作數在指令中。取出指令立即得到 操作數。 (2)寄存器尋址：操作數在寄存器中，指令中給出寄存 器地址，用此地址訪問寄存器得到操作數。 (3)直接尋址：操作數在存儲器

13、中，指令中給出存儲器 地址，用此地址訪問存儲器得到操作數。 (4)寄存器間接尋址：操作數在存儲器中，指令中給出寄存器地址為形式地址，用此地址訪問寄存器得到操作數實際地址，再用該地址訪問存儲器得到操作數。9 9、指令格式如下所示，其中、指令格式如下所示，其中OPOP為操作碼，試分析指令格式為操作碼，試分析指令格式的特點。的特點。 15 9 7 4 3 0 15 9 7 4 3 0OPOP源寄存器源寄存器目標寄存器目標寄存器解：指令格式的特點為 （1） 單字長（16位）二地址指令； （2） 操作碼字段OP可以指定的27=128條指令； （3） 源寄存器和目標寄存器都是通用寄存器（可分別指定16個寄

14、存器），是RR（寄存器-寄存器）型指令，兩個操作數均在寄存器中； （4）操作數尋址方式是寄存器尋址。10.10.指令結構如下：分析該指令格式及尋址方式指令結構如下：分析該指令格式及尋址方式答：雙字長指令，答：雙字長指令，OP=6OP=6，最多可定義，最多可定義6464條不同的指令；條不同的指令； 指令類型為指令類型為RSRS型，源操作數采用寄存器尋址，目標型，源操作數采用寄存器尋址，目標 操作數采用變址尋址（操作數在內存，有效地址為操作數采用變址尋址（操作數在內存，有效地址為 變址寄存器內容加上偏移量）。變址寄存器內容加上偏移量）。 1510 7 4 3 0OP源寄存器源寄存器變址寄存器變址寄存器偏移量偏移量(16位位)11、基本的指令類型有哪些？基本的指令類型有哪些？答：數據傳送類、運算答：數據傳送類、運算( (算數、邏輯、移位運算算數、邏輯、移位運算) )類及控制類及控制轉移類指令。轉移類指令。1212、執行子程序調用的指令時，如何保護斷點信息？、執行子程序調用的指令時，如何保護斷點信息？答：斷點信息即答：斷點信息即PCPC值，保存到堆棧中。值，保存到堆棧中。1313、比較轉移指令和子程序調用指令在功能上的異同點。、比較轉移指令和子程序調用指令在功能上的異同點。答：答：轉移指令和子程序調用指令都屬于控制轉移 類指令； 轉移指令分為無條件轉移和條件轉移。 無條件轉