1. 指令和数据均存放在内存中,计算机如何从空间和时间上区分它们是指令还是数据?

答:时间上,取指令事件发生在取指周期,取数据事件发生在执行周期;空间上,从内存读出的指令流流向控制器,从内存读出的数据流流向运算器。

2. 说明软、硬件的特点,如何理解软、硬件之间的等价性?

答:硬件执行速度快,软件则更为灵活。软件和硬件在逻辑功能上是等效的,同一逻辑功能既可以用软件也可以用硬件实现,只是性能、价格以及实现的难易程度不同而已。例如,浮点运算既可以用硬件实现,也可以用软件来完成。

3. 在定点小数机器中,请说明溢出判断的三种方法,列出表达式并说明。

答:(1)采用一位符号位,根据结果和最高数据位的符号判断(两个正数相加结果为负,或两个负数相加结果为正,则溢出)。(2)采用双符号位-最高位符号代表真正的符号(00结果为正数,无溢出;11结果为负数,无溢出;01结果正溢出;10结果负溢出)。(3)采用一位符号位根据数据位的进位情况判断溢出(符号和最高数值位进位相同无溢出,否则溢出)——详情见2021王道P42。

4. 当指令系统和数据通路结构确定后,给出组合逻辑控制器的设计步骤。

答:(1)列出微操作命令的操作时间表。(2)进行微操作信号综合。(3)画出微操作命令的逻辑图。

5. 总线的分类?

答:计算机系统中的总线,按功能划分为以下3类:片内总线、系统总线、通信总线(外部总线)。其中系统总线又可按照传送信息的不同分为数据总线、地址总线和控制总线。

PS:若是按总线中数据线的数量的不同可分为2类:并行总线和串行总线。

6. 微程序控制器主要部件由什么组成?

答:控制存储器,用来存放微程序;微指令寄存器,用来存放从控制存储器中取出的微指令;微地址形成部件,产生初始微地址和后继微地址;微地址寄存器,接受微地址形成部件送来的微地址,为在控制存储器中读取微指令做准备。

7. 组合逻辑控制器所采用的三级时序是指?

答:机器周期、节拍和脉冲等三级。

8. 指令运行过程分为哪几个阶段?

答:取指令阶段,完成取指阶段任务的时间称为取指周期;分析取数阶段,完成分析取数阶段任务的时间又可细分为间址周期、取数周期等;执行阶段,完成执行阶段任务的时间称为执行周期。

9. 简述程序的局部性原理。

答:程序访问的局部性原理包括时间局部性和空间局部性,时间局部性是指如果一个存储单元被访问,则该单元可能很快会被再次访问,如Cache;空间局部性是指如果一个存储单元被访问,则该单元邻近的单元也可能很快被访问,如循环体。

10. CPU的主要功能有哪些?

答:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工、中断处理。

(如果问四个主要功能则:指令控制、操作控制、数据加工、中断处理)。

11. 一个较完善的指令系统,应当有哪几类指令?

答:数据处理、数据传送、数据存储、程序控制四大类指令。