計(jì)算機(jī)組成原理簡(jiǎn)答題匯總,史上

1、一計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成的基本概念一計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成的基本概念1.什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)？說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)？說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件和軟件。從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)來(lái)看，它通?？梢苑譃槲鍌€(gè)以上的層次，在每一層上都能進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。由下至上可排序?yàn)椋旱谝患?jí)微程序機(jī)器級(jí)，微指令硬件直接執(zhí)行；第二級(jí)傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)，用微程序解釋機(jī)器指令；第三級(jí)操作系統(tǒng)級(jí)，一般用及其語(yǔ)言程序解釋作業(yè)控制語(yǔ)句；第四級(jí)匯編語(yǔ)言級(jí)，這一級(jí)

2、由匯編語(yǔ)言支持和執(zhí)行；第五級(jí)高級(jí)語(yǔ)言級(jí)，采用高級(jí)語(yǔ)言，由各種高級(jí)語(yǔ)言編譯程序支持和執(zhí)行。還可以有第六級(jí)，應(yīng)用語(yǔ)言機(jī)器級(jí)，采用各種面向問(wèn)題的應(yīng)用語(yǔ)言。2.馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么，它有哪些局限性？馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么，它有哪些局限性？馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)是一種典型的計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)，將計(jì)算機(jī)硬件分為運(yùn)算器，存儲(chǔ)器，控制器，輸入部件和輸出部件，采用存儲(chǔ)程序的工作方式。馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的主要外部特征是：(1)指令和數(shù)據(jù)都以字的方

3、式存放在相同的存儲(chǔ)器中，沒(méi)有區(qū)別，由計(jì)算機(jī)的狀態(tài)來(lái)確定從存儲(chǔ)器獨(dú)處的字是指令還是數(shù)據(jù)。指令送往控制單元譯碼，，數(shù)據(jù)送往運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算。(2)指令順序串行地執(zhí)行，并由控制單元集中控制，采用一個(gè)PC計(jì)數(shù)器對(duì)指令進(jìn)行尋址。(3)存儲(chǔ)器是一個(gè)單元定長(zhǎng)的一維線性空間。(4)使用低級(jí)機(jī)器語(yǔ)言，數(shù)據(jù)以二級(jí)制形式表示。指令中包括操作碼和地址碼兩部分。操作數(shù)的編碼格式從數(shù)據(jù)本身不能進(jìn)行區(qū)別。(5)單處理機(jī)結(jié)構(gòu)，以運(yùn)算器為中心，只有一個(gè)數(shù)據(jù)流和指令流。馮諾

4、依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的局限性在于它的并行性十分有限，不適合于人工智能和模式識(shí)別等應(yīng)用場(chǎng)合。3.計(jì)算機(jī)內(nèi)部有哪兩種信息流，它們之間有什么關(guān)系？計(jì)算機(jī)內(nèi)部有哪兩種信息流，它們之間有什么關(guān)系？計(jì)算機(jī)內(nèi)部有控制信息流和數(shù)據(jù)信息流。控制信息包括指令信息、狀態(tài)信息和時(shí)序信息，這些信息的組合產(chǎn)生各類控制信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工處理，并控制數(shù)據(jù)信息的流向，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的各項(xiàng)功能。4.計(jì)算機(jī)采用什么計(jì)數(shù)制，為什么？計(jì)算機(jī)采用什么計(jì)數(shù)制，為什么？計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制計(jì)

5、數(shù)制。這種計(jì)數(shù)制便于物理器件實(shí)現(xiàn)。如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中輸出元件的導(dǎo)通與截止、瓷表面存儲(chǔ)器中磁化單元的磁化方向、光存儲(chǔ)器中金屬存儲(chǔ)面上凹坑的有無(wú)等都可用來(lái)表示二級(jí)制數(shù)的0和1。5.簡(jiǎn)述運(yùn)算器和控制器的主要功能簡(jiǎn)述運(yùn)算器和控制器的主要功能運(yùn)算器的主要功能是完成算數(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器的主要功能是對(duì)指令譯碼，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。6.簡(jiǎn)述輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的基本功能簡(jiǎn)述輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的基本功能輸入設(shè)備將人們書(shū)序的信息（數(shù)字、字符、文字、圖形

6、、圖像、聲音）形式轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受并識(shí)別的信息（二進(jìn)制信息）形式，輸出設(shè)備則將計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息形式轉(zhuǎn)換成人們熟悉的信息形式。7.算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算個(gè)包括那些運(yùn)算操作？算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算個(gè)包括那些運(yùn)算操作？算術(shù)運(yùn)算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)操作，包括加減乘除四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；邏輯運(yùn)算按位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行與或非異或和移位等操作。8.機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言有何區(qū)別？機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言有何區(qū)別？機(jī)器語(yǔ)言是一種用二進(jìn)制代碼表示的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，機(jī)

7、器可以直接執(zhí)行用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)的程序。匯編語(yǔ)言是一種用助記符表示的與機(jī)器語(yǔ)言一一對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言，用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序需經(jīng)過(guò)匯編后才能執(zhí)行。高級(jí)語(yǔ)言是一種接近人類自然語(yǔ)言的與計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的語(yǔ)言，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序要經(jīng)過(guò)解釋和編譯才能執(zhí)行。件用相加和移位的方式實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算。運(yùn)行軟件可以控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，但也可以把軟件固化在ROM芯片中（如BIOS），在開(kāi)機(jī)過(guò)程中由硬件直接運(yùn)行。二計(jì)算機(jī)中的信息表示二計(jì)算機(jī)中的信息表示1.什么是大數(shù)端存儲(chǔ)方式，

8、什么是小數(shù)端存儲(chǔ)方式？什么是大數(shù)端存儲(chǔ)方式，什么是小數(shù)端存儲(chǔ)方式？當(dāng)數(shù)據(jù)的位數(shù)超過(guò)一個(gè)字節(jié)時(shí)，將低位字節(jié)存放在低位地址的存儲(chǔ)方式為小數(shù)端存儲(chǔ)方式；將高低位字節(jié)存放在高位地址的存儲(chǔ)方式為大數(shù)端存儲(chǔ)方式。2.試比較定點(diǎn)帶符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的四種表示方式。試比較定點(diǎn)帶符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的四種表示方式。帶符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示方式有原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。原碼表示方法簡(jiǎn)單易懂，實(shí)現(xiàn)乘除法預(yù)算簡(jiǎn)單，但用它實(shí)現(xiàn)加減法運(yùn)算比較復(fù)雜。補(bǔ)碼的特點(diǎn)是加減法運(yùn)

9、算規(guī)則簡(jiǎn)單，正負(fù)數(shù)的處理方式一致。反碼通常只用來(lái)計(jì)算補(bǔ)碼，由于用發(fā)麻運(yùn)算不方便，因此發(fā)麻在計(jì)算機(jī)中沒(méi)得到實(shí)際應(yīng)用。移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進(jìn)行比較操作，因此常用語(yǔ)浮點(diǎn)數(shù)中的階碼，使用比較方便。3.試述浮點(diǎn)規(guī)格化的目的和方法試述浮點(diǎn)規(guī)格化的目的和方法浮點(diǎn)的規(guī)格化是為了使浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效位。當(dāng)尾數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，若符號(hào)位與小數(shù)點(diǎn)后第一位不相等，則被定義為已規(guī)格化數(shù)，若則便是非規(guī)格化數(shù)。通過(guò)規(guī)格化，可以保證運(yùn)算數(shù)據(jù)的精

10、度。3.什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件與軟件之間的界面，其主要功能是什么？什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件與軟件之間的界面，其主要功能是什么？從程序的編制與執(zhí)行的角度來(lái)看，指令規(guī)定了計(jì)算機(jī)的操作類型及操作數(shù)地址，它們是產(chǎn)生各種控制信息的基礎(chǔ)。另外，從硬件設(shè)計(jì)的角度看，在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)先要確定其硬件能夠直接執(zhí)行哪些操作，表現(xiàn)為一組指令的集合，稱之為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。因此，指令系統(tǒng)體現(xiàn)了一臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟硬件界面。指令系統(tǒng)包含若干指令，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)功能的強(qiáng)弱及硬件

11、復(fù)雜程度。4.簡(jiǎn)述指令字長(zhǎng)，存儲(chǔ)字長(zhǎng)和機(jī)器字長(zhǎng)的定義。簡(jiǎn)述指令字長(zhǎng)，存儲(chǔ)字長(zhǎng)和機(jī)器字長(zhǎng)的定義。指令字長(zhǎng)為機(jī)器指令所包含的二進(jìn)制代碼位數(shù)，存儲(chǔ)字長(zhǎng)為存儲(chǔ)單元中二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，及其子長(zhǎng)為運(yùn)算器一次運(yùn)算的二進(jìn)制位數(shù)。5.什么叫指令地址，形式地址，有效地址。什么叫指令地址，形式地址，有效地址。指令地址：指令在內(nèi)存中的地址；形式地址：指令地址字段給出的地址；有效地址：形式地址經(jīng)一定的運(yùn)算而得到的操作數(shù)的實(shí)際地址。6.什么是助記符，為什么要用助記符

12、編寫(xiě)程序？什么是助記符，為什么要用助記符編寫(xiě)程序？用一些比較容易記憶的文字符號(hào)來(lái)表示指令中的操作碼和操作數(shù)，這種符號(hào)稱為助記符。助記符比較接近人類語(yǔ)言，因此程序編寫(xiě)比較容易，指令短，便于閱讀，而用二進(jìn)制代碼編寫(xiě)程序則較復(fù)雜，指令長(zhǎng)，閱讀也較困難。8.RISC指令系統(tǒng)具有哪些主要特點(diǎn)？指令系統(tǒng)具有哪些主要特點(diǎn)？RISC指令系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)化指令，使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理，并通過(guò)減少指令執(zhí)行周期數(shù)的途徑，達(dá)到提高機(jī)器速度的目的。其特點(diǎn)如下。(1