计算机组成原理A简答题
计算机组成原理试题及答案

计算机组成原理试题及答案一、选择题。
1. 下列哪个是计算机组成原理的基本概念?A. 数据结构。
B. 操作系统。
C. 计算机体系结构。
D. 算法。
答案,C。
2. 计算机组成原理的核心是什么?A. 中央处理器。
B. 内存。
C. 输入输出设备。
D. 总线。
答案,A。
3. 下列哪个不是计算机组成原理中的主要部件?A. 控制单元。
B. 运算器。
C. 存储器。
D. 输入设备。
答案,D。
4. 计算机组成原理中,数据和指令在内存中是以什么形式存储的?B. 十进制。
C. 八进制。
D. 十六进制。
答案,A。
5. 计算机组成原理中,控制单元的主要功能是什么?A. 控制数据传输。
B. 进行运算。
C. 存储数据。
D. 输入输出。
答案,A。
1. 计算机组成原理中,CPU的作用是进行数据处理和______。
答案,控制。
2. 内存是计算机中的______存储器。
答案,临时。
3. 计算机组成原理中,总线是连接各个部件的______。
答案,通信线路。
4. 控制单元的主要功能是______。
答案,控制数据传输和处理。
5. 计算机组成原理中,运算器负责进行______运算。
答案,算术和逻辑。
1. 简述计算机组成原理中的冯·诺依曼结构。
答,冯·诺依曼结构是一种计算机体系结构,主要包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备等五大部分。
其中存储器用于存储数据和指令,运算器用于进行算术和逻辑运算,控制器用于控制数据传输和处理,输入设备用于接收数据输入,输出设备用于显示处理结果。
2. 什么是指令周期?它与时钟周期有什么关系?答,指令周期是指计算机执行一条指令所需的时间,它包括取指令周期、执行周期和访存周期。
时钟周期是CPU中时钟脉冲的时间间隔,它决定了CPU的工作速度。
指令周期与时钟周期的关系在于,时钟周期是指令周期的基本单位,指令周期是由若干个时钟周期组成的。
四、综合题。
1. 简述计算机组成原理中的存储器层次结构。
答,计算机存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和外存等多个层次。
计算机组成原理考试试题及参考答案

计算机组成原理考试试题及参考答案计算机组成原理考试试题及参考答案一、选择题1、下列哪个部件不属于计算机的存储器?() A. 硬盘 B. 寄存器C. RAMD. U盘答案:B2、在计算机内部,所有数据和指令采用何种进制编码?() A. 二进制 B. 八进制 C. 十进制 D. 十六进制答案:A3、下面哪种情况下会发生CPU的分支预测错误?() A. 顺序预测B. 跳转预测C. 高速缓存D. 直接预测答案:B4、在计算机的存储器中,容量最大的部分是:() A. Cache B. RAMC. ROMD.硬盘答案:D5、下列哪种情况可能会导致计算机的内存出现故障?() A. 电源故障 B. 软件故障 C. 硬件故障 D. 网络故障答案:C二、填空题6、在计算机中,CPU主要由 ________ 、________ 、________ 三部分组成。
答案:运算器、控制器、存储器61、在计算机的存储器中,________ 存取速度最快,________ 容量最大。
答案:Cache,RAM611、CPU执行的指令最终由 ________ 输出。
答案:显示器6111、在计算机内部,数据和指令都是以二进制形式进行处理和存储的,这一原理是由 ________ 提出的。
答案:香农61111、在计算机中,________ 是用来存储运行时数据的核心部件。
答案:内存三、简答题11、请简述计算机CPU的工作流程。
答案:计算机CPU的工作流程包括取指令、解码、执行指令和写回结果四个步骤。
具体来说,CPU 从内存中获取指令,然后解码指令并执行,最后将结果写回到内存中。
这个过程会不断重复,使得计算机能够连续执行各种任务。
111、请说明指令和数据在计算机内部有何区别。
答案:在计算机内部,指令和数据没有本质区别,它们都是二进制形式存在的。
但是,为了区分它们,通常将那些访问内存、运算等产生效果的二进制称之为指令,而那些被运算的二进制则称之为数据。
计算机组成原理1-4章带答案

第一章一、选择题1.冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。
A 多指令流单数据流B 按地址访问并顺序执行指令C 堆栈操作D 存贮器按内容选择地址2.完整的计算机应包括______。
A 运算器、存储器、控制器;B 外部设备和主机;C 主机和实用程序;D 配套的硬件设备和软件系统;3.计算机硬件能直接执行的只有______。
A.符号语言 B 机器语言 C 汇编语言 D 机器语言和汇编语言二、简答题1. 冯·诺依曼计算机的特点是什么?(p8)1、计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
2、指令和数据以同等地位存放于存储器内,并按地址寻访。
3、指令和数据均用二进制表示。
4、指令有操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
5、指令在存储器内按顺序存放。
通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6、机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
三、名词解释CPU、机器字长、存储容量、MIPS、FLOPSCPU(Central Processing Unit 中央处理器):中央处理器(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成。
存储容量=存储单元个数*存储字长MIPS:Million Instruction Per Second,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位FLOPS:Floating Point Operation Per Second,每秒浮点运算次数,计算机运算速度计量单位之一。
第三章一、选择题1.系统总线中控制线的功能是______。
A 提供主存、I / O接口设备的控制信号和响应信号B 提供数据信息C 提供时序信号D 提供主存、I / O接口设备的响应信号2.系统总线地址线的功能是______。
A 选择主存单元地址;B 选择进行信息传输的设备;C 选择外存地址;D 指定主存和I / O设备接口电路的地址;3.同步传输之所以比异步传输具有较高的传输频率是因为同步传输______。
2022年浙江大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2022年浙江大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、局部性原理是一个持久的概念,对硬件和软件系统的设计和性能都有着极大的影响。
局部性通常有两种不同的形式:时间局部性和空间局部性。
程序员是否编写出高速缓存友好的代码,就取决于这两方面的问题。
对于下面这个函数,说法正确的是()。
int sumvec(int v[N]){int i, sum=0;for(i=0;i<N;i++)sum+= v[i]eturn sum;}A.对于变量i和sum,循环体具有良好的空间局部性B.对于变量i、sum和v[N],循环体具有良好的空间局部性C.对于变量i和sum,循环体具有良好的时间局部性D.对于变量i、sum和v[N],循环体具有良好的时间局部性22、主存储器主要性能指标有()。
1.存储周期Ⅱ.存储容量Ⅲ.存取时间Ⅳ.存储器带宽A.I、IⅡB.I、IⅡ、IVC. I、Ⅲ、lVD.全部都是3、由3个“1”和5个“0”组成的8位二进制补码,能表示的最小整数是()。
A.-126B.-125C.-32D.-34、当定点运算发生溢出时,应()。
A.向左规格化B.向右规格化C.舍入处理D.发出出错信息5、并行加法器中,每位全和的形成除与本位相加两数数值位有关外,还与()有A.低位数值大小B.低位数的全和C.高位数值大小D.低位数送来的进位6、内部总线(又称片内总线)是指()。
A.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线B.CPU和计算机系统的其他高速功能部件之间互相连接的总线C.多个计算机系统之间互相连接的总线D.计算机系统和其他系统之间互相连接的总线7、关于同步控制说法正确的是()。
A.采用握手信号B.由统一时序电路控制的方式C.允许速度差别较大的设备一起接入工作D.B和C8、假定机器M的时钟频率为200MHz,程序P在机器M上的执行时间为12s。
对P优化时,将其所有乘4指令都换成了一条左移两位的指令,得到优化后的程序P。
《计算机组成原理A》形考作业三答案

计算机组成原理A形成性考核作业三参考答案一、选择题:1.下列部件(设备)中,存取速度最快的是______。
答:BA.光盘存储器B.CPU的寄存器C.软盘存储器D.硬盘存储器2.某SRAM芯片,其容量为1K×8位,加上电源端和接地端,该芯片引出线的最少数目应为______。
答:DA.23B.25 C.50D.203.在主存和CPU之间增加Cache的目的是______。
A.扩大主存的容量B.增加CPU中通用寄存器的数量C.解决CPU和主存之间的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作答:C4.在独立编址方式下,存储单元和I/O设备是靠______来区分的。
A.不同的地址和指令代码B.不同的数据和指令代码C.不同的数据和地址D.不同的地址答:A5.随着CPU速度的不断提升,程序查询方式很少被采用的原因是______。
A.硬件结构复杂B.硬件结构简单C.CPU与外设串行工作D.CPU与外设并行工作答:C6.在采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在____之间建立直接的数据通路。
A.CPU与外设B.主存与外设C.CPU与主存D.外设与外设答:B二、判断题:判断下列说法是否正确,并说明理由。
1.CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的,存储器容量越大,访问存储器所需的时间越长。
×2.引入虚拟存储系统的目的,是为了加快外存的存取速度。
×3.按主机与接口间的数据传送方式,输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。
√4.DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。
√三、简答题:1.在三级存储体系中,主存、外存和高速缓存各有什么作用?各有什么特点?答:主存储器:简称为主存或内存,主存储器速度快,但容量较小。
它用来存放计算机运行时正在执行的程序和数据,CPU可以直接对主存内的单元进行读写操作。
辅助存储器:。
简称为外存,位于系统主机的外部,辅助存储器速度慢、容量大。
它通常它用来存放需要长期保留的或是暂时不用的程序和数据信息,但需要处理这些信息时,CPU要将它调入内存后,才能使用。
计算机组成原理形成性考核册答案

电大计算机组成原理形成性考核册答案(一)计算机组成原理A形考作业一(参考答案)一、选择题:1 •机器数中,零的表示形式是唯一的。
A.原码 B .补码 C .移码 D .反码答案:B2.某计算机字长1615位,则位,采用补码定点小数表示,符号位为1位,数值位为可表示的最大正小数为_____,最小负小数为。
A. B.C. D.答案:C3._____________________________________ 加法器采用并行进位的目的是。
A.提高加法器的速度B.快速传递进位信号C.优化加法器结构 D .增强加法器功能答案:B4.___________________________________________________ 组成一个运算器需要多个部件,但下面所列_____________________________________________________________ 不是组成运算器的部件。
A.状态寄存器 B .数据总线C. ALUD.地址寄存器答案:D二、判断题:判断下列说法是否正确,并说明理由。
1 . ASCII编码是一种汉字字符编码;X2.—般采用补码运算的二进制减法器,来实现定点二进制数加减法的运算;3.在浮点数表示法中,阶码的位数越多,能表达的数值精度越高;X4.只有定点数运算才可能溢出,浮点数运算不会产生溢出。
X三、简答题:1.简述奇偶校验码和海明校验码的实现原理。
答:奇偶校验码原理:通常是为一个字节补充一个二进制位,称为校验位,通过设置校验位的值为0或1的方式,使字节自身的8位和该校验位含有1 值的位数一定为奇数或偶数。
在接收方,检查接收到的码字是否还满足取值为1的总的位数的奇偶关系,来决定数据是否出错。
海明校验码原理:是在k 个数据位之外加上r 个校验位,从而形成一个k+r 位的新的码字,使新的码字的码距比较均匀地拉大。
把数据的每一个二进制位分配在几个不同的偶校验位的组合中,当某一位出现错误,就会引起相关的几个校验位的值发生变化,这不但可以发现错误,还可以指出哪一位出错,为进一步纠错提供了依据。
计算机专业《计算机组成原理》试卷A参考答案

厦门理工学院2005—2006学年第一学期期末考试03级计算机专业《计算机组成原理》试卷A参考答案学号姓名成绩一、填空题(每个空格1分,40分)1、计算机系统由_硬件_系统和_软件_系统构成,主机由_运算器_与_控制器_、存储器、输入输出接口和系统总线构成。
2、计算机系统中的主存储器是用来存放_程序和数据_。
计算机系统中的存储器可分为_主存_和_外存_,必须将指令放在_主存_。
3、1MB等于1024KB,或者等于220字节。
4、将11010.10010112转换成八进制数的结果是32.454 ,转换成十六进制的结果是1a.96H 。
5、二进制数-1011的原码是11011 ,反码是10100 ,补码是10101 。
6、浮点数加法运算的过程分为零检查、对阶、尾数相加、规格化和舍入处理和溢出检查。
7、按存储器的读写功能分,可以把存储器分为ROM 和RAM 两种类型。
8、一片容量为32k×8的SRAM存储器芯片,地址线有15条,数据线有8条,地址范围从000016到7fffH 。
9、存储器的传输速率是_每个存储周期传输的字节数_。
如果t M表示存储周期,W表示存储器字长,则传输率定义为_W/t M__。
10、层次化的存储器系统一般分为三级:cache 、主存、辅存。
11、层次化存储器结构的设计是依据程序局部性原理。
12、虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的容量问题。
13、cache 是一种_高速存储器,是为了解决CPU和主存之间_速度不匹配而采用的一项重要技术。
它与主存的替换算法有LRU_、_LFU_、_FIFO_。
14、指令操作码字段表征指令的_操作性质_,而地址码字段指示_操作数的位置。
15、程序控制方式包括_程序查询_方式和_程序中断_方式。
16、微指令的格式大体分成两类:垂直型微指令和水平型微指令。
二、选择题(每题1分,共15分,请将答案写在下表中)三、应用题(共45分)1、用已知x=0.101001, y=0.111 采用不恢复余数除法求x÷y。
计算机组成原理考试试题及答案

计算机组成原理考试试题及答案一、选择题 (每题5分,共50分)1. 下列哪种设备不属于输入设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C2. 下列哪种存储器访问速度最快?A. 硬盘B. 缓存C. 内存D. 光盘【答案】B3. 下列哪种指令能够实现两个数相加?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】A4. 下列哪种总线用于连接处理器和内存?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】D5. 下列哪种寄存器用于存储指令?A. 数据寄存器B. 地址寄存器C. 指令寄存器D. 状态寄存器【答案】C6. 下列哪种缓存方式是CPU缓存采用的?A. 直接映射缓存B. 全相连缓存C. 组相连缓存D. 以上都对【答案】D7. 下列哪种技术能够提高存储器的访问速度?A. 并行存储B. 串行存储C. 缓存D. 分页存储【答案】C8. 下列哪种指令能够实现两个数相乘?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】C9. 下列哪种设备属于输出设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C10. 下列哪种总线用于连接处理器和外部设备?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】B二、填空题 (每题5分,共30分)11. 计算机的中央处理器简称为________。
【答案】CPU12. 计算机中用于存储程序和数据的设备称为________。
【答案】存储器13. 计算机中的数据是以________的形式进行存储和传输的。
【答案】二进制14. 计算机中的内存分为________和________两种类型。
【答案】RAM, ROM15. 在计算机中,数据的传输是通过________实现的。
【答案】总线三、简答题 (每题10分,共30分)16. 请简述CPU的主要功能。
【答案】CPU的主要功能是执行程序中的指令,进行数据的运算和控制计算机的运行。
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《计算机组成原理》简答题第1章计算机系统概述1.什么是计算机系统的层次结构?通常,把一个计算机硬、软件系统的完整内容划分为6个层次。
分层能够更精准地理解、说明每一个层次的功能和运行机制,表明各层次之间相互依存、彼此支持的关系。
下一层是实现上一层的基础,上一层是对下一层的功能扩展。
①数字电路与逻辑设计是实现计算机硬件的基础,处于最底层;②由5个部件组成的计算机硬件系统构成微体系结构层,接在数字逻辑层上面;③硬件系统实现了全部指令系统的运行功能,提供了设计软件的能力,处在硬件系统的顶层和软件系统的底层;④最底层的软件是操作系统,提供了管理和运行计算机系统的能力;⑤在此基础上设计的汇编语言,提供了设计程序的功能较弱的基本工具;⑥再往上实现了功能更强的高级语言,设计各种程序更容易,使用计算机更方便。
2.什么是计算机系统中的硬件系统和软件系统?计算机硬件系统是一种高度复杂的、由多种电子线路、精密机械装置等构成的、能自动并且高速地完成数据处理、计算的装置或者工具。
硬件系统由运算器部件、控制器部件、存储器部件、输入设备和输出设备5个大的功能部件组成。
其中运算器和控制器共同构成了大家熟知的CPU,各部件间通过总线连接。
显然,这些部件中运算器用于完成对数据暂存、运算处理功能;控制器向各个部件、设备提供协调运行所需要的控制信号;存储器用于完成对数据存储功能;输入设备和输出设备分别用于完成对原始数据输入功能和对运算结果输出功能。
计算机软件系统是由完成计算机资源管理、方便用户使用的系统软件(厂家提供),和完成用户对数据的预期处理功能(用户设计,自己使用)的程序这样两大部分构成的。
基本系统软件主要由3个部分组成:(1)分担计算机系统中的资源管理与分配,也向使用者和程序设计人员提供简单、方便、高效服务的操作系统;(2)支持用户按照计算机最基本功能(指令)设计程序的汇编语言;(3)支持用户按照解题算法设计程序的高级语言。
在一个完整的计算机系统中,软件系统是建立在硬件系统层次之上的部分,它的存在以已有硬件系统为前提,并且必须在已有硬件上才能运行。
硬件系统也必须在软件系统的调度指挥下才能发挥出应有的运行效率,体现出它的使用价值。
指令系统是设置在硬件系统和软件系统之间的结合点和纽带,硬件系统实现每一条指令的功能,全部软件系统都是由指令序列组成的程序。
第2章数据表示和运算方法1.数制转换(二进制需要小数点后保留8位):(1)将十进制数(0.71)10分别转换成二进制数、十六进制数和BCD码;(2)将十六进制数(1AB)16转换为二进制数和十进制数。
答:(0.71)10=(0.01110001)BCD=(0.10110101)2=(0.B5)16(1AB)16=(000110101011)2=(427)102.在16位定点原码整数中,什么是能表示的最大正数,最小正数,最大负数和最小负数的机器数形式?对应的十进制数的数值范围是什么?答:最大正数:0111 1111 1111 1111最小正数:0000 0000 0000 0001最大负数:1000 0000 0000 0001最小负数:1111 1111 1111 1111数值表示范围:-(215-1)~ +(215-1)3.已知X=0.1101,Y=-0.0111,求[X]原、[Y]原、[X]补、[Y]补、[X+Y]补。
答:[X]原=01101,[Y]原=10111,[X]补=01101,[Y]补=11001[X+Y]补=001104.定点小数中,原码表示有哪些优缺点?答:优点:在数的真值和它的原码表示之间的对应关系简单,相互转换容易,用原码实现乘除运算的规则简单。
缺点:用原码实现加减运算很不方便,既要比较参与加减运算两个数的确良符号,比较两个数的绝对值的大小,还要确定运算结果的正确的符号等。
5.若将浮点数的阶码用移码、尾数用原码来表示,它有哪些优点?答:尾数的符号位在浮点数表示的最高位,比较两个数的大小时,符号非常重要,正数一定大于负数。
阶码的位置在机器表示中,处在符号位和尾数之间,阶码大的,其移码形式的机器数也大,便于比较浮点数的大小。
移码的最小值是各位均为0,它被用来表示机器0,即当阶码的值小于或等于移码所能表示的最小值时,认为浮点数的值为0。
此时的机器0的阶码和尾数均为0的形式,给硬件的判0带来很大的方便。
6.海明码是如何实现检错的?答:海明码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案。
对每个校验位采用偶校验技术计算校验位的值,通过把每个数据位分配到几个不同的校验位的计算中去,若任何一个数据位出错,必将引起相关的几个校验位的值发生变化。
通过检查这些检验位取值的不同情况,不仅可以判断是否出错,还能发现是哪一位出错并能恢复该出错位的正确值。
第3章运算器部件3.简述计算机运算器部件的主要功能。
答:运算器部件是计算机五大功能部件中的数据加工部件。
运算器的首要功能是完成对数据的算术和逻辑运算,由其内部的ALU承担。
运算器的第二项功能是暂存将参加运算的数据和中间结果,由其内部的一组寄存器承担。
另外,运算器通常还作为处理机内部传送数据的重要通路。
4.简述浮点数的阶码用移码、尾数用原码表示的优点。
答:尾数的符号位在浮点数表示的最高位,比较两个数的大小时,符号非常重要,正数一定大于负数。
阶码的位置在机器表示中,处在符号位和尾数之间,阶码大的,其移码形式的机器数也大,便于比较浮点数的大小。
移码的最小值是各位均为0,它被用来表示机器0,即当阶码的值小于或等于移码所能表示的最小值时,认为浮点数的值为0。
此时的机器0的阶码和尾数均为0的形式,给硬件的判0带来很大的方便。
5.运算器中使用多累加器有什么好处?答:运算器中使用多累加器有利于减少运算器执行运算过程中访问内存储器的次数,即可以把一些中间结果暂存在累加器中,有利于提高计算机的运行效率。
第4章指令系统和汇编语言程序设计1.按指令所完成的功能进行分类,一般可以分为哪几类?答:(1)算术与逻辑运算指令这是每台计算机都必须具有的指令,它通常用于在计算机的运算器部件中完成对一或两个数据的算术运算或逻辑运算功能。
(2)移位操作类指令包括算术移位、逻辑移位、循环移位三种,用于把指定的一个操作数左移或右移一(多)位。
(3)数据传送类指令用于实现通用寄存器之间、通用寄存器与内存储器存储单元之间、内存储器不同存储单元之间、寄通用存器与外围设备(接口)之间(有些场合也可以单独划分为输入/输出指令)的数据传送功能。
(4)转移类指令、子程序调用与返回指令用于解决变动程序中指令执行次序的需求。
(5)特权指令指仅用于操作系统或其它系统软件的指令,为确保系统与数据安全起见,这一类指令不提供给用户使用。
(6)其它指令如动态停机指令、空操作指令、置条件码指令、开中断指令、关中断指令、堆栈操作指令等,用于完成某些特定的处理功能。
2.计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件?答:一般来自三个方面:第一个来源(或去处),可以是CPU内部的通用寄存器,此时应在指令字中给出用到的寄存器编号(寄存器名)。
通用寄存器的数量一般为几个、十几个,故在指令字中须为其分配2、3、4、5或更多一点的位数来表示一个寄存器。
第二的来源(或去处),可以是外围设备(接口)中的一个寄存器,通常用设备编号、或设备入出端口地址、或设备映像地址(与内存储器地址统一编址的一个设备地址编号)来表示。
第三个来源(或去处),可以是内存储器的一个存储单元,此时应在指令字中给出该存储单元的地址。
3.什么是指令字长和指令格式?答:指令字长:通常与计算机字长一致,但可以更短或更长。
指令格式:指令字中包括操作码字段和操作数地址字段两部分。
操作码用于指明指令的运算和操作功能,不同指令的操作码要有唯一性,其位数取决于指令条数和设计要求,有定长和变长2种实现方案。
操作数地址字段用于给出被操作信息(指令或数据)的地址信息,包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址,运算结果的保存地址,程序的转移地址,被调用的子程序的入口地址等。
设计这一部分需要了解指令中用到的操作数的个数,可能的来源与去向,存放数据的介质的读写原理与过程等,要合理考虑,要适当折中与平衡。
4.指令系统分哪两大类?它们各有什么特点?答:指令系统有简化指令系统(RISC)和复杂指令系统(CISC)两大类。
RISC是对CISC发展过程中的某些问题进行反思的结果,是通过简化硬件实现、提高软件技巧追求更高的计算机性能的有效途径。
其中非常成功的典型RISC结构的是MIPS计算机。
大量的统计结果表明,在CISC机器的上百条、几百条指令中,只有功能简单、所用硬件更节省的约20%的指令,将占用程序80%的运行时间,反过来说,另外的约80%的功能更复杂、硬件实现代价很高的指令并不被经常使用。
到了RISC机器中,宁可选用软件子程序方式来实现这些指令,使硬件实现变得更为精简,运行速度更高。
RISC计算机追求的目标之一,就是使指令每一步操作所用的时间要尽可能的短,并且力争在每个执行步骤都能完成一条指令的执行过程。
同时尽力在编译程序中增强性能优化能力,从硬件软件两个方面来提高RISC机器的性能。
RISC计算机的指令格式规范且种类少,使用的寻址方式简单,指令条数少,指令完成的操作功能简单。
5.计算机的微程序控制器和组合逻辑控制器(硬连线)在组成和运行原理上有何相同和不同之处?它们各有哪些优缺点?答:微程序的控制器和组合逻辑的控制器是计算机中两种不同类型的控制器。
共同点:①基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号;②组成部分都有程序计数器PC,指令寄存器IR;③都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能。
不同点:主要表现在处理指令执行步骤的办法,提供控制信号的方案不一样。
微程序的控制器是通过微指令地址的衔接区分指令执行步骤,应提供的控制信号从控制存储器中读出,并经过一个微指令寄存器送到被控制部件。
组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令执行步骤,用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号。
微程序的控制器的优点是设计与实现简单些,易用于实现系列计算机产品的控制器,理论上可实现动态微程序设计,缺点是运行速度要慢一些。
组合逻辑控制器的优点是运行速度明显地快,缺点是设计与实现复杂些,但随着EDA工具的成熟,该缺点已得到很大缓解。
第5章控制器部件1.控制器主要分为哪些类型?它们的主要优缺点有什么?答:控制器按实现原理主要分为硬连线控制器(又称组合逻辑控制器)和微程序控制器两大类。
硬连线控制器的优点是它使用大量的组合逻辑门线路,直接提供控制计算机各功能部件协同运行所需要的控制信号,使得形成这些控制信号所必需的信号传输延迟时间短,对提高系统运行速度有利。