计算机组成原理--简答题汇总

第一章 计算机硬件系统的基本概念

简述运算器和控制器的主要功能

运算器的主要功能是完成算数运算和逻辑运算;控制器的主要功能是对指令译码，并产生相应的控制信号。

简述输入设备和输出设备的基本功能

输入设备将人们书序的信息(数字.字符、文字、图形、图像、声音)形式转换成计算机能接受并识别的信息(二进制信息)形式，输出设备则将计算机内部信息形式转换成人们熟悉的信息形式。.

算术运算和逻辑运算个包括那些运算操作?

算术运算对数据进行算数操作，包括加减乘除四则:运算和数据格式转换;逻辑运算按位对数据进行与或非异或和移位等操作。

机器语言汇编语言高级语言有何区别?

机器语言是一种用二进制代码表示的计算机语言，机器可以直接执行用机器语言编写的程序。
汇编语言是一种用助记符表示的与机器语言一一对应的语言，用汇编语言编写的程序需经过汇编后才能执行。
高级语言是一种接近人类自然语言的与计算机结构无关的语言，用高级语言编写的程序要经过解释和编译才能执行。

什么是指令?什么是程序?

指令是机器完成某种操作的命令，典型的指令包括操作码和地址码两部分。操作码用来指出执行什么操作(如加、传送),地址码用来指出操作数在什么地方、程序是有序指令的集合，用来解诀某一特定问题。

存储器中存储的数据和指令是怎么区分的?

在存储程序的计算机中，指令和数据都是以二进制的形式存放在存储器中。从存储器中存储的内容本身看不出它是指令还是数据，因为它们都是二进制代码。计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令,而在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数，所以为了不产生混乱，在进行汇编程序设计时要注意区分存储器中的信息是程序还是
数据，而用高级语言设计程序一般不会产生上述问题。

寄存器的功能是什么?

寄存器在运算时用于保存运算数据和中间运算结果，以提高运算速度。此外，寄存器还可以存放指令、指令地址、程序运行状态等。寄存器还可以作为数据缓存。

编译程序和解释程序的区别是什么?

编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序，但转换的过程不同。编译程序在编译时先检验程序错误,进行结构分析后转换成中间代码，然后将中间代码转换为机器指令代码，最后还需执行机器指令。这种方法编译时间长，运行速度块。解释程序前先检查错误，然后边解释边执行。这种方法简单，但运行速度慢，主要用于调试程序。

什么是存储单元、元地址存储体、存储容量?

存储单元是存储器的基本存储单位，用于存放几个字信息，可以使指令或数据。对存储单元用二进制统一编号，编号就是单元地址，信息存储按地址进行。存储单元的总数乘以每个存储单元的容量称为存储容量。

什么是机器字长、指令字长、存储字长?

机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。指令字长是指计算机指令中二进制代码的总位数。存储字长是指存储单元中存放二进制代码的总位数。三者可以相当也可以不等，视不同机器而定。

计算机的硬件指标有哪些?

(1)机器字长: CPU一次能处 理的数据的位数，通常与CPU寄存器的位数有关。
(2)存储容量:包括主存容量和辅存容量，是存放二进制代码的总和，可用位(Bit)或字节(Byte)来衡量。
(3)运算速度:可用MIPS(每秒执行的百万条指令数)、CPI (没执行一条指令所需的时钟周期数)或FLOPS(每秒浮点运算次数)来衡量运算速度。

第二章 计算机中的信息表示

大数端和小数端两种数据存储方式

当数据的位数超过一个字节时，将低位字节存放在低位地址的存储方式为小数端存储方式；将高低位字节存放在低位地址的存储方式为大数端存储方式。

什么是计算机系统硬件与软件之间的界面，其主要功能是什么?

从程序的编制与执行的角度来看，指令规定了计算机的操作类型及操作数地址，它们是产生各种控制信息的基础。另外，从硬件设计的角度看，在设计计算机时先要确定其硬件能够直接执行哪些操作，表现为一组指令的集合，称之为该计算机的指令系统。因此，指令系统体现了一台计算机的软硬件界面。指令系统包含若干指令,它规定了计算机功能的强弱及硬件复杂程度。

什么叫指令地址,形式地址,有效地址。

指令地址:指令在内存中的地址;形式地址:指令地址字段给出的地址;有效地址:形式地址经一定的运算而得到的操作数的实际地址。

RISC指令系统具有哪些主要特点?

RISC指令系统通过简化指令,使计算机的结构更加简单合理,并通过减少指令执行周期数的途径，达到提高机器速度的目的。其特点如下。
(1)选取使用频度较高的一些简单指令。复杂指令的功能由执行频度高的简单指令组合来实
现。
(2)指令长度固定，指令格式和寻址方式种类少。
(3) CPU中通用寄存器数量多，大多数指令操作都在寄存器之间进行，只有取数(LOAD)和存数(STORE)指令访问存储器。
(4)采用流水线技术们大部分指令在--个时钟周期内完成。
(5)控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制。
(6)采用优化编译程序。