计算机组成原理的名词解释及问答题

计算机组成原理的名词解释及问答题主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU和寄存器构成。外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备、输出设备和外存储设备。数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1），是数据的最小表示单位。字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8位二进制信息。字长：一个数据字包含的位数，一般为8位、16位、32位和64位等。地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合。硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。兼容：计算机部件的通用性。操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，，解释并执行源程序的语句。系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。接口：部件之间的连接电路，如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标。主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行。存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字，如果是指令则称为指令字。原码：带符号数据表示方法之一，用一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代码表示数据的绝对值。阶码：浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。尾数：浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。基数：浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。机器零：浮点数据编码中，阶码和尾数为全0时代表的0值。上溢：指数据的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。规格化数：浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R，即小数点后的第一位不为零。海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。冯诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位置1。检错码：能够发现某些错误或具有自动纠错能力的编码。纠错码：能够发现某些错误并具有自动纠错能力的编码。海明码：一种纠错码，能检测出2位错，并能纠正1位错。循环码：一种纠错码，其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字。桶形移位器：一种移位电路，具有移2位、移4位和移8位等功能。RAM：随机访问存储器，能够快速方便地访问任何地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。ROM：只读存储器，只能读取数据不能写入数据的存储器。SRAM：静态随机访问存储器。它采用双稳态电路存储信息。DRAM：动态随机访问存储器，它利用电容电荷存储信息。EDODRAM：增强数据输出动态随机访问存储器，采用快速页面访问模式，并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。PROM：可编程的ROM，可以被用户编程一次。EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。EEPROM：电可擦写只读存储器，能够用电子的方法擦除其中的内容。快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。相联存储器：一种按内容访问的存储器，，每个存储单元有匹配电路，可用于cache中查找数据。多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读写操作重叠进行。访存局部性：CPU的访存规律，对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中。直接映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块。全相联映象：cache的一种地址映象方式，每个主存块都可映象到任何cache块。组相联映象：cache的一种地址映象方式，将存储空间分成若干组，各组之间是直接映象，而组内各块之间则是全相联映象。全写法：cache命中时的一种更新策略，写操作时将数据既写cache又写入主存。写回法：cache命中时的一种更新策略，写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。虚拟存储器：在内存和外存间建立的层次体系，使得程序能够像访问主存储器一样访问外存储器，主要用于解决计算机中主存储器的容量问题。按写分配：cache不命中时的一种更新策略，写操作时把对应的数据块从主存调入cache。段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大和缩小。页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间等分成固定容量的页，需要时装入内存。段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间按逻辑模块分段，每段又分成若干个页。块表：主存-cache地址映象机制，由查块表判定主存地址的存储单元是否在cache中以及在cache中的位置。页表：页式虚存管理用的地址映象表，其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等。段表：段式虚存管理用的地址映象表，其中包括每个段的基址、段长、装入位和访问方式等。固件：固化在硬件中（如写入ROM）的固定不变的常用软件。助记符：汇编语言中采用的比较容易记忆的文字符号，表示指令中的操作码和操作数。伪指令：汇编语言程序中提供的有关该程序装入内存中的位置的信息，表示程序段和数据段开始的信息以及表示程序结束的信息等，它们并不转成二进制的机器指令。寻址方式：对指令的地址码进行编码，以形成操作数在存储器中的地址的方式。大数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次序，将多字数据的最低字节存储在最大地址位置。小数端：高位数据和低位数据在存储器中的存储次序，将多字数据的最低字节存储在最小地址位置。RISC：精简指令系统计算机CISC：复杂指令系统计算机相对转移：一种形成转移目标地址的方式，转移指令的目标指令地址是由PC寄存器的值加上一个偏移量形成的。绝对转移：一种形成转移目标地址的方式，转移指令的目标指令地址是由有效地址直接指定，与PC寄存器的内容无关。条件转移：一种转移指令类型，根据计算机中的状态决定是否转移。无条件转移：一种转移指令类型，不管状态如何，一律进行转移操作。指令格式：是计算机指令编码的格式，指定指令中编码字段的个数、各个字段的位数以及各个字段的编码方式。指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间。指令仿真：通过改变微程序实现不同机器指令系统的方式，使得在一种计算机上运行另一种计算机的指令代码。指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一台计算机的指令。硬连线逻辑：一种控制逻辑，用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。微地址：微指令在控制存储器中的存储地址。水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作操作控制信号的指令。垂直型微指令：一种微指令类型，设置微操作码字码，采用微操作码编码法，由微操作码规定微指令的功能。控制存储器：微程序型控制器中存储微指令的存储器，通常是ROM。为什么用二进制？答：容易用数据电路表示，数据运算和存储方式简单，是高效的数据表示方式。运算器中有哪些寄存器？答：寄存器是运算器中临时存放数据的的部件。运算器中有存储数据的寄存器，存放一些中间运算结果等。保存指令的寄存器、运算状态的寄存器，保存存储器地址的寄存器。如何区分ASCII代码和汉字编码？答：ASCII代码是7位的代码，在存储时可以在它前面增加一位形成8位的代码，增加的位用0表示是ASCII码，1表示是汉字编码。为什么虚拟存储器中，页面的大小不能太小，也不能太大？答：当页面小时，平均页内剩余空间较少，可节省存储空间，但页表增大，页面太小时不能充分利用访存的空间局部性提高命中率；当页面大时，可减少页表空间，但平均页内剩余空间较大，浪费较多存储空间，页面太大还使页面调入调出时间较长。基址寻址方式和变址寻址方式有什么优点？答：基址寻址方式用于程序定位，，可使程序装内存不同的位置运行，只要相应地改变基址寄存器的值。基址寻址还支持虚存管理，以实现段式虚拟存储器。变址寻址方式适合于对一组数据进行访问，这时在访问了一个数据元素之后，只要改变变址寄存器的值，该指令就可形成另一个数据元素的地址。中央处理器有哪些基本功能？有哪些基本部件构成？答：基本功能（1）指令控制。即对程序运行的控制，保证指令序列的的执行结果的正确性。（2）操作控制。即指令内操作步骤的控制，控制操作步骤的实施。（3）数据运算。即对数据进行算术运行和逻辑运算。（4）异常处理和中断处理。如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。中央处理器主要由控制器和运算器两部分构成，此外在CPU中有多种寄存器，寄存器与运算之间传递信息的线路称为数据通路。微指令编码有哪三种方式？微指令格式有哪几种？微程序控制有哪些特点？答：微指令编码方式有三种：直接表示法、编码表示法、混合表示法。微指令的格式大体分成两类：水平型微指令和垂直型微指令。水平型微指令又分为三种：全水平型微指令、字段编码的水平型微指令、直接和编码相混合的水平型微指令。微程序的控制器具有规整性、可维护性和灵活性的优点，可实现复杂指令的操作控制，使得在计算机中可以较方便地增加和修改指令，甚至可以实现其他计算机的指令。猝发传输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式四边沿协议：全互锁的总线通信同步方式，就绪信号和应答信号在上升边沿和下降边沿都是触发边沿。波特率：码元传输率，每秒钟通过信道的码元数。比特率：信息位传输率，每秒钟通过信道的有效信息量。位码元时间，即传输一位码元所需要的时间，波特率的倒数。UAPT：通用异步接收器/发送器，一种典型的集成电路异步串行接口电路。主设备：负责在总线上数据传输的设备，如中央控制器、DMA控制器等。从设备：总线上具有对地址线，控制信号线进行译码的功能和与主设备传输数据功能的设备。总线事务：总线操作的请求主方与响应方之间的一次通信。总线协议：总线通信同步方式规则，规定实现总线数传输的定时规则。菊花链方式：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数器的值对各设备进行查询。系统总线：处理器总线，连接处理器和方存是计算机系统的主干线。数据帧：串行数据传输的信格式，包括起始位、数据位、校验位、结束位和空闲位。消息传输：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。CRT