【计算机组成原理】问答题

Q1:冯诺伊曼计算机5大基本组成部件

A:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件

其中运算器和控制器现在都集成在CPU(中央处理器中)

Q2:什么是图灵机

所谓的图灵机就是指一个抽象的机器,它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。在每个时刻,机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。

即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象,由一个虚拟的机器替代人类进行数学运算

Q3:什么是摩尔定律?(《计算机组成原理——学习指导》p21

摩尔定律是Intel公司的Gorden Moore提出的。内容是,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18~24个月便会增加一倍,性能也会提高一倍。即,每一美元所能买到的电脑性能,每个一年半到两年左右会翻一倍。揭示了信息技术进步的速度。

尽管这个趋势持续了很长时间,但目前已经放缓。

Q4:什么是USB

(Universal Serial Bus)通用穿行总线,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

下一代的USB的实现目标应该是支持正反两面插,并且传输数据信号强。

Q5: 什么是ROMRAMIBM pcbois放在这两个里的哪一个

  • ROM和RAM都是半导体存储器
  • ROM是只读存储器,掉电不丢失,但是随着技术的发展也出现了EPROM,可以对ROM重新刷写,但刷写次数是有限的
  • RAM则是可读可写的,但是掉电丢失。
  • bois是存在ROM当中的,当开机时程序被读到RAM中运行加载
  • 在单片机中,ROM作为程序存储器,RAM作为数据存储器
  • 一般内存是由RAM组成,而磁盘、外存是由ROM组成

Q6: 什么是中断,中断的处理过程

  • 中断就是,计算机在执行程序的过程中,当出现异常或特殊请求时,计算机停止当前正在运行的程序,转而去执行中断处理程序,处理结束后返回到现行程序的间断处,继续执行原程序。
  • 处理过程包括:关中断,保存断点,识别中断源/中断服务程序寻址,(这三步由硬件自动完成),然后保存现场和屏蔽字,开中断,执行中断服务程序,恢复现场,中断返回,后面的步骤由中断服务程序完成

Q7: 中断向量表

  • 中断向量是中断服务程序的入口地址
  • 中断向量表则是把系统中所有的中断类型码及其对应的中断向量按一定规律存储在一块寄存器中
  • 如51单片机中的IP、IE寄存器,通过对每一位的安排来应用各种中断

Q8: CPU及其组成

  • CPU是计算机的核心部件,由运算器和控制器组成。控制器的功能是负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列;运算器负责对数据进行运算
  • CPU的基本结构就是运算器和控制器。
    • 运算器接收控制器送来的命令并执行相应的运算,对数据进行处理。运算器包括ALU算术逻辑单元、暂存寄存器、累加寄存器ACC、通用寄存器组GR、程序状态字寄存器PSW、移位器、计数器等
    • 控制器是整个计算机系统的指挥中枢,在控制器的控制下,其他各部件按照指令的要求运作。控制器的基本功能是执行指令。控制器主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码起、存储器地址寄存器、存储器数据寄存器、时序系统和微操作信号发生器组成

Q9: 什么是编译程序

  • 编译程序就是将用户编写的高级语言程序(源程序)的全部语句一次全部翻译成可执行的机器语言程序。只要源程序不变,就无须再次编译。

Q10: RAID0RAID5的区别

  • RAID Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列,独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列。磁盘阵列是由很多独立的磁盘,组成一个容量更大的磁盘组。可以提供普通磁盘更高的速度、安全性。
  • RAID0 是最早的RAID模式,即数据分条技术,是最简单的一种形式,只有2块以上的磁盘组成即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量,但没有提供冗余或者错误修复的能力,因此实现成本也是最低的。
  • RAID5 分布式奇偶校验的独立磁盘结构。每个磁盘都有奇偶校验码用于检错,提高了可靠性。但至少需要3个或以上的硬盘组成,适合大数据量的操作,成本较高。
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