开胃小菜

主机：除了输入输出设备以外的所有电路部件，是一个可以独立工作的系统。
cpu：中央处理器，是计算机的核心部件，是运算器和控制器构成。
控制器：计算机的指挥中心，控制各部件自动协调的就行工作。
运算器：计算机中完成运算功能的部件。由寄存器和ALU构成。
寄存器：主存中的一小部分具有存储功能的区域。
ALU：算数逻辑运算单元，执行所有的算术运算和逻辑运算。
存储器：计算器的存储部件，主要存放程序和数据。
输入信息：将程序和数据以计算机能识别的得信息形式输入到计算机。
数据：经过编码后的数据，是程序的操作对象。
指令：是经过编码的操作命令，它指定需要就行操作，支配计算机的信息和主机与输入输出之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。
吞吐量：系统在单位时间内处理请求的数量
时钟周期：cpu最小的时间单位
响应时间：从用户发送请求到计算机首次相应并且获得需要的结果的时间

1.计算机系统由哪两部分组成？计算机系统性能取决于什么？

A:计算机系统是由软件和硬件组成的，衡量一个计算机系统的优劣是根据多个指标综合确定的，有包含硬件部分的功能，也有包含软件部分的。

2.计算机系统5层层次结构从下到上由哪五层组成？哪些是物理机，哪些是虚拟机？

A:微程序机器、传统机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器.微程序机器和传统机器是物理机，其他是虚拟机。

3.在计算机系统结构中，什么是翻译？什么是解释？

A:翻译的话就是把一种编程语言一下子全都换成另一种语言，解释的话就是一句一句的解释和执行，总的来说就是一股脑和一下一下的区别。

4. 冯诺依曼机器的主要特点？

A:有五个特点：
1.由运算器，存储器，控制器，输入输出这五大部件组成
2.指令和数据以二进制形式存储在存储器中
3.整个系统以运算器为中心
4.指令有操作码和地址码
5.指令按顺序存在，以按一定顺序输出

5.主存储器中，什么是MAR，什么是MDR，存储器的最大容量由什么决定？

A:MAR是address地址寄存器，MDR是DATA数据寄存器，存储器的最大容量由地址寄存器和数据寄存器的位数来决定的

6.什么是机器字长，什么是存储字长，什么是指令字长？

A:机器字长是CPU执行一次操作的二进制位数，存储字长是一个存储单元存的最长位数，指令字长是机器指令中二进制的最长位数

7.系统总线按照传输信息的不同，分成哪几类？是单向的，还是双向的？

A:分为数据总线，地址总线和控制总线
其中，数据总线和控制总线是双向的，而地址总线是单向的，由CPU发出。

8.存储器按存取方式，可以分成哪四类？哪些属于随机访问存储器，哪些属于串行访问存储器？

A:1）可以分为随机存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、顺序存储器(SAM)和直接存储器(DAM)；
2）随机存储器和只读存储器属于随机访问存储器，即存取时间与物理地址无关；
3）顺序存储器（典型的如磁带）和直接存储器（典型的如磁盘）属于串行访问存储器，即存取时间与物理地址有关。

9.衡量存储器使用哪三个指标？寄存器、缓存（cache）、主存中，哪个速度最快？哪个最便宜？

A:分别是 容量，速度和价格。其中寄存器速度最快，主存最便宜

10.常见的存储系统层次结构有哪两种？透明性如何？各自用来解决什么问题的？

A:一个是主存和辅存的层次结构，主要是用来解决主存容量不足的问题，对应用程序设计者透明，对系统程序设计者不透明。
另一个是主存和cache的层次结构，主要是用来解决主存和CPU速度不匹配的问题，对所有程序员透明。

11.字在存储单元中有两种存储方式，大端方式和小端方式。各是什么含义？x86采用的是哪种存储方式？

A:1）大端方式：字的低位存在内存的高地址中，而字的高位存在内存的低地址中；
2）小端方式：字的低位存在内存的低地址中，而字的高位存在内存的高地址中。
3）x86CPU采用的是小端方式。

12.什么是存取时间？什么是存取周期？哪个大？

A:存取时间是启动一次存储器从开始到结束的过程，存取周期是两次启动存储器的时间间隔，其中存取周期包含存取时间。

13.随机存储器包含哪两大类？哪个需要刷新？请从速度、容量、价格等方面进行简要比较

A:1）静态SRAM：采用锁存器原理实现；
2）动态DRAM：采用电容原理实现，需要刷新。
3）相比于动态DRAM，静态SRAM的速度快、容量小、价格高，一般用于缓存，而动态DRAM一般用于内存。(总之就是静态的SRAM的价值更高)

14.提高访存速度的三种方式。

A:1）采用高速元器件；（硬件方面）
2）采用存储层次结构：cache-主存结构；（软件方面）
3）调整主存结构：包括单体多字，多体并行两种方式（软件方面）

15.什么是中断？

A:总的来说，就是系统在运行过程中，遇到了异常。系统就开始采取中断措施。停止当前的运行，并保存对应的现场，随后去处理该异常，之后恢复现场，继续执行。

16.中断服务程序的基本流程包括哪四部分？

A:1,.保护现场 2.中断服务 3.恢复现场 4.中断返回

17.CPU响应中断的时机？

A:当前指令结束之后

18.操作码长度有固定长度和可变长度两种，各自有什么优点？

A:1）固定长度：便于硬件设计，指令译码时间短；
2）可变长度：压缩了操作码平均长度；

19.什么是DMA？

A:从输入输出设备这里，直接访问内存 DMA：直接内存访问。在主存和I/O设备之间建立独立的总线连接。而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。

20,什么是形式地址？什么是有效地址？

A:1）形式地址：指令的地址码字段通常都不代表操作数的真实地址，成为形式地址，记为A；
2）有效地址：操作数的真实地址，记为EA，由寻址特征和形式地址共同决定；

21.数据在存储器中存储时，为什么要按照边界对齐？

A:为了减少访存次数

22.当使用寄存器代替指令字中的地址码字段后，有哪些优点？

A:1.减少访存次数
2.提高寻址范围

23、什么是同步通信？其优点和缺点？

A:１）同步通信：总线上各个部件由统一的时钟信号控制；在总线周期中，每个时钟周期各个部件如何动作都有明确的规定。
２）优点：速度快，各个模块间配合简单
３）缺点：以总线上最慢的部件来设计公共时钟，影响总线效率。

24、什么是异步通信？异步通信分为哪几种类型？

A:1）异步通信：总线上各部件没有统一的时钟标准，采用应答式通信；（主模块发出请求后，一直等到从模块反馈回来应答信号之后才开始通信）
2）不互锁、半互锁、全互锁。（需要了解各种方式的含义）

25.什么是波特率？什么是比特率？

A:波特率：单位时间内传送的二进制数据数据的位数，单位bps
比特率：单位时间内传送的有效的二进制位数。

26、简述半同步通信的基本原理。

A:半同步通信结合同步通信和异步通信。
同步通信：采用统一的时钟，规定了在一定的时钟周期干什么事情；
异步通信：如果从模块没有准备好，增加一个“等待响应”信号。

27、奇偶校验可以纠错吗？汉明码可以纠错码？

A:1）奇偶校验只能检错，不能纠错。
2）汉明码可以纠错。

28、在CPU和内存之间引入cache的原因。

A:1）避免cpu空等I/O访存；
2）缓解CPU和主存速度不匹配的问题。
映射式有哪几种？
直接映射、全相联映射、组相联映射。

29、直接映射的优缺点？

A:优点：地址变换速度快。缺点：cache利用率不高，块冲突率高；

30、全相联映射的优缺点？

A:优点：cache利用率高，块冲突率低。缺点：地址变换复杂，需要较多的硬件。
13、DMA工作过程包括哪三部分？
1）预处理
2）数据传输
2）后处理

31、在DMA方式中，由于DMA接口与CPU共享主存，可能会出现两者争用主存的冲突，为解决冲突，DMA和主存交换数据时，通常采用哪三种工作方式？

A:1）停止CPU访问主存：DMA访存优先级高；
2）周期挪用（窃取）：DMA挪用存储或窃取总线使用权一个或几个主存存取周期；
3）DMA和CPU交替访问：将CPU工作周期分成两部分，一部分供DMA访存，一部分供CPU访存。

32、I/O总线包括哪四类？

A:数据线、设备选择线、状态线、命令线