计算机组成原理所有概念技术总结.ppt

32位指令，70条，双、单、无操作数，设计指令格式满足要求。 答：双操作数指令格式： 单操作数指令格式： 无操作数指令格式： OP 寻址 Rs Rd D 7 3 5 5 12 OP 寻址 R D 7 3 5 17 OP 7 基本的指令类型有哪些？ 答：数据传送类、运算(算数、逻辑、移位运算)类及控制转移类指令。 执行子程序调用的指令时，如何保护断点信息？ 答：断点信息即PC值，保存到堆栈中。 比较转移指令和子程序调用指令在功能上的异同点。 答：转移指令和子程序调用指令都属于控制转移类指令； 转移指令分为无条件转移和条件转移。 无条件转移是将该指令中地址字段内容的内容写入PC中，改变指令执行顺序； 条件转移指令是当条件满足时，计算机把该指令中地址字段内容直接写入PC中或者与PC中的内容相加后结果写入PC中； 子程序调用是把当前程序的断点(PC值)保存到系统堆栈中，然后由子程序名求得子程序的入口地址，最后把子程序的入口地址写入PC，从而将程序控制转移至被调子程序。 CPU的主要功能是什么？ 答：取指令、执行指令。 指令控制、操作控制、时间控制、数据加工 CPU的主要组成部分有哪些？ 答：运算器、控制器、寄存器。 CPU内部的主要寄存器有哪些？ 答：地址寄存器、数据寄存器、通用寄存器、状态字寄存器、程序计数器、指令寄存器、基址寄存器、变址寄存器。 什么是指令周期？ 答： CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需的时间通常叫做一个指令周期。 指令周期、机器周期与时钟周期的关系？ 答：一个指令周期含有若干个机器周期，一个机器周期含有若干个时钟周期。 微程序控制器的工作原理是什么？ 答：把操作控制信号编制成微指令，存放到控制存储器里，运行时，从控存中取出微指令，产生指令运行所需的操作控制信号。微程序设计技术是用软件方法来设计硬件的技术。 控制器存储器的作用是什么？ 答：存储微指令。 什么是微指令？ 答：把在同一CPU周期内并行执行的微操作控制信息，存储在控制存储器里，称为一条微指令存储微指令。 一条机器指令对应一个微程序，微程序由若干条微指令序列组成。 从指令与微指令，程序与微程序，地址与微地址的一一对应关系来看，前者与内存储器有关，后者与控制存储器有关。 什么是指令流水？ 答：让多个指令的处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件设备的各个部件，以加快硬件周转而赢得速度，实现方式就是采用流水处理部件。 指令流水中的主要问题是什么？ 答：流水线的断流或流水线的阻塞。 资源相关、数据相关、控制相关。 RISC处理器的主要特征是什么？ 答：采用流水线技术 简单而统一格式的指令译码； 大部分指令可以单周期执行 只有LOAD/STORE可以访问存储器 简单的寻址方式 三地址指令格式 较多的寄存器 按总线传输信息的性质，总线可怎么分类？ 答：地址总线、数据总线、控制总线。 什么是总线仲裁？ 答：当总线上有多个候选的主部件同时申请使用总线时，必须有一个总线控制机构按照某种策略（优先次序）对申请进行裁决，这就叫做总线仲裁。 按总线接口模块的主要作用是什么？ 答：利用接口可实现多台外部设备的选择。 通过接口可实现数据缓冲达到速度匹配。 通过接口可实现数据串-并格式的转换。 通过接口可实现电平转换。 通过接口可传送控制命令，控制外围设备的动作。 通过接口可监视设备的工作状态。 每当外围设备向CPU请求某种动作时，接口模块即发生一个中断请求信号到CPU。 哪些设备属于计算机的外围设备？ 答：除了CPU和主存储器（内存）之外，计算机系统的每一部分都可作为一个外围设备来看待。 主要的外围设备有：硬盘存储器、光盘存储器、键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪等。 简述处理器与外部设备交换信息的方式？ 答： 程序查询方式 程序中断方式 DMA方式 通道方式。 什么是中断？ 答：中断（Interrupt）是指CPU暂时中止现行程序，转去处理随机发生的紧急事件，处理完后自动返回原程序的功能和技术。中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。 叙述单级中断的处理过程？ 答：Step1、保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 Step2、关中断：屏蔽其它中断请求信号。 Step3、保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 Step4、中断处理：执行中断源所要求的中断服务程序。 Step5、恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 Step6、开中断：允许接受其它中断请求信号。 Step7、中断返回：执行IRET指令，栈顶