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计算机组成原理期中知识点

1,指令译码器是对 (指令的操作码字段)进行译码。

2,IR :Instrcution Register,指令寄存器,存放欲执行的指令。/ˈredʒɪstər/

3, 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的办法是采用(   堆栈  )。

4,由编译程序将多条指令组合成一条指令,这种技术称做(   超长指令字技术  )。

5, 中央处理器(CPU)是指(  运算器、控制器和Cache   )。

6,运算器的主要功能是进行 (算数逻辑运算)。

7,### 某计算机的指令流水线由四个功能段组成,分别完成取指、取数、运算和传送结果操作。若完成上述操作的时间依次为9ns,10ns,6ns和8ns。则流水线的操作周期应设计为(   10ns )。

解析: 流水线的操作周期取所有阶段中耗时最长的操作。

10. (单选题, 2分) 以下叙述中错误的是(   A )。

A

为了进行取指操作,控制器需要得到相应的指令

B

指令周期的第一个操作是取指令

C

取指操作是控制器自动进行的

D

指令执行时有些操作是相同或相似的,如取指令、取操作数地址等

解析 :取指操作由控制器自动进行。

18. (单选题, 2分) 假设不采用Cache和指令预取技术,且机器处于“开中断”状态,则在下列有关指令执行的叙述中,错误的是(  B )

A

每个指令周期一定大于或等于一个CPU时钟周期

B

空操作指令的指令周期中任何寄存器的内容都不会被改变

C

每个指令周期中CPU都至少访问内存一次

D

当前程序在每条指令执行结束时都可能被外部中断打断

解析

开中断状态 是指计算机的处理器允许响应外部或内部的中断请求的运行状态。在这种状态下,CPU可以随时被中断信号打断,去执行与中断请求相关的处理任务。

因为不采用Cache和指令预取技术,每一个指令周期至少会出现取指令操作,至少访问内存一次,所以 C 正确。

CPU 时钟周期是最小的时间单位,所以每个指令周期一定 $\geq $ 一个 CPU 时钟周期,A 正确。

B,空指令也是指令,$(PC)+1\rightarrow PC$ ,显然错误。

D,处于开中断状态。

24. (单选题, 2分) 一条指令从主存取出到执行完成所需的CPU周期至少(  两个   )。

不会

26. (单选题, 2分) 从取指令开始,到指令执行完成所需的时间,称之为(   指令周期 )。

32. (单选题, 2分) 计算机操作的最小时间单位是(  时钟周期  )。

25. (单选题, 2分) 流水CPU是由一系列叫做“段”的处理线路所组成,和具有m个并行部件的CPU相比,一个m段流水CPU(  C  )

A

不具备同等水平的吞吐能力

B

吞吐能力大于前者的吞吐能力

C

具备同等水平的吞吐能力

D

吞吐能力小于前者的吞吐能力

不会

19. (单选题, 2分) 下列关于RISC的叙述中,错误的是(  A  )。

A

RISC普遍采用微程序控制器

B

RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多

C

RISC的指令数、寻址方式和指令格式相对CISC少

D

RISC大多数指令在一个时钟周期内完成

解析

A,RISC(精简指令集计算机)通常使用组合逻辑控制而不是微程序控制,以提高指令执行速度。

B,RISC 内部通用寄存器数量相对较多,以减少对存储器的访问次数。

C,RISC 的指令集精简,指令数、寻址方式和指令格式种类相对较少。

D,RISC 的大多数指令能在一个时钟周期内完成,以提高处理速度。

补充 :RISC只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作均在寄存器之间进行。

RISC 思想主要基于的是 减少指令的复杂程度

指令周期、机器周期

指令周期 :CPU 从主存中取出并执行一条指令的时间。

指令周期常用若干机器周期表示,一个机器周期又包含若干时钟周期(也称为节拍或T周期,它是 CPU 操作的最基本单位)

由于CPU内部操作的速度较快,而CPU访问一次存储器的时间较长,因此机器周期通常由(  存取周期  )来确定。

28. (单选题, 2分) 以下关于RISC机器中正确的是( A   )。

A

RISC机器一定是流水CPU

B

RISC机器有复杂的指令系统

C

CPU配备很少的通用寄存器

D

RISC不一定是流水CPU

不会

8. (单选题, 2分) 采用同步控制的目的是(    )。

A

简化控制时序

23. (单选题, 2分) 程序计数器的位数取决于( 存储器的容量 )。

33. (单选题, 2分) 指令寄存器的位数取决于( 指令字长   )。

15. (单选题, 2分) 当前设计高性能计算机的重要技术是( C    )。

A

采用非冯诺依曼

B

 提高CPU主频

C

采用并行处理技术

D

扩大主存容量

39. (单选题, 2分) 以下关于机器周期的叙述中,错误的是( D   )。

A

通常把通过一次总线事务访问一次主存或I/O的时间定为一个机器周期

B

不同的指令周期所包含的机器周期数可能不同

C

一个指令周期包含多个机器周期

D

每个指令周期都包含一个中断响应机器周期

指令周期 : 取指周期,间址周期,执行周期,中断周期。

D

运算器、控制器和主存储器

22. (单选题, 2分) 异步控制常用于(    )。

A

CPU访问外围设备时

不会

31. (单选题, 2分) 下列不会引起指令流水阻塞的是( D   )。

A

资源冲突

B

数据相关

C

条件转移

D

数据旁路

不会

46. (填空题, 2分)

操作控制器的功能是根据指令操作码和( 时序信号      ),产生各种操作控制信号,从而完成(     取指令  )和执行指令的控制。

45. (填空题, 2分) 由CPU外部的硬件信号引发的中断分为     可屏蔽中断     和   不可屏蔽中断      。

41. (填空题, 2分) 不同机器有不同的     指令系统    ,RISC是  CISC       的改进。

47. (填空题, 2分) 中断屏蔽的作用有二个,即(        )和(        )。

多重中断 ;改变中断处理次序

50. (填空题, 2分) 取指周期从内存中读出的信息是         ,执行周期从内存中读出的信息是         。

指令

数据

48. (填空题, 2分)

在中断服务中,开中断的目的是允许(        ),一个中断向量对应一个(        )。

中断嵌套

中断服务程序的入口地址

43. (填空题, 2分) 保存当前正在执行的指令的寄存器称为(        ),保存当前正在执行的指令的地址的寄存器称为(        )。

指令寄存器

程序计数器

42. (填空题, 2分) 流水CPU是以(       )为原理构造的处理器,是一种非常(       )的并行技术。

时间并行性

经济适用