2017年計算機(jī)二級C語言復(fù)習(xí)材料
計算機(jī)組成原理是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，所含內(nèi)容既具有基本概念、基本原理的成熟理論，又需要具有不斷發(fā)展的計算機(jī)硬件體系新研究成果的知識，屬于硬件技術(shù)系列。下面是小編收集的關(guān)于計算機(jī)二級C語言復(fù)習(xí)材料，希望大家認(rèn)真閱讀!
一、名詞解釋
1.CPU ：把運算器和控制器組合成一個整體，稱為中央處理器，簡稱CPU。
2.主機(jī) ：將CPU和主存合稱主機(jī)。
3.模擬信號 ：一種隨時間連續(xù)變化的電信號。
4.數(shù)字信號 ：一種在時間上或空間上斷續(xù)變化的電信號。
5.電平信號 ：利用電平信號的高、低狀態(tài)表示不同的代碼，所以電平信號通常需要一段有效維持時間。
6.脈沖信號 ：脈沖信號的電平維持時間很短，可用一根信號線發(fā)出一串脈沖信號。
7.輸入設(shè)備 ：將各種形式的外部信息轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能夠識別的代碼形式送入主機(jī)。
8.輸出設(shè)備 ：將計算機(jī)處理的的結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們所能識別的形式輸出。
9.總線 ：一組能為多個部件分時共享的公共信息傳送線與相關(guān)邏輯。
10.接口 ：泛指系統(tǒng)總線與外部設(shè)備之間連接的邏輯部件。
11.目標(biāo)(目的)程序 ：利用機(jī)器語言表示的二進(jìn)制程序。
12.真值 ：用正、負(fù)符號加絕對值表示數(shù)值，用這種形式表示的數(shù)值稱為真值。
13.機(jī)器數(shù) ：在計算機(jī)內(nèi)部使用的，連同符號一起數(shù)碼化了的數(shù)，稱為計算數(shù)。
14.定點數(shù) ：小數(shù)點固定不變的數(shù)叫做定點數(shù)。
15.浮點數(shù) ：浮點數(shù)是一種小數(shù)點位置不固定，可隨需要浮動的數(shù)。
16.隱地址 ：如果地址以隱含的方式約定，而指令中并不給出該地址碼，則稱此地址碼為隱地址。
17.顯地址 ：如果指令碼中明顯地給出地址，則稱此地址為顯地址。
18.堆棧 ：堆棧是一種按“后進(jìn)先出”存取順序進(jìn)行存取的存儲結(jié)構(gòu)。
19.時序信號 ：時序信號是一個用來各個時段用來執(zhí)行哪些微操作的標(biāo)志。它規(guī)定這個微操作在什么時候發(fā)出去。
20.溢出 ：如果運算結(jié)果超出表示的范圍，表示溢出。
21.正溢 ：大于正整數(shù)，稱為正溢。
22.負(fù)溢 ：沿負(fù)的方向超出絕對值最大負(fù)數(shù)，稱為負(fù)溢。
23.主存 ：主存是用來存放CPU需要使用的程序和數(shù)據(jù)的存儲器。
24.外存 ：外存是用來存放大量的需要聯(lián)機(jī)保存的文件的存儲器。
25.高速緩存 ：高速緩存是為了提高CPU速度的訪存速度，在CPU和主存之間設(shè)置的一級速度很快的存儲器，容量較小，用來存放CPU當(dāng)前正在使用的程序和數(shù)據(jù)。
26.并行總線 ：并行總線，就是并行接口與計算機(jī)設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)的通道。
27.串行總線 ：串行總線，就是串行接口與計算機(jī)設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)的通道。
28.輸入/ 輸出接口 ：主機(jī)與外圍設(shè)備或其他外部系統(tǒng)之間的接口部件。
29.軟件接口 ：軟件模塊之間的交接部分，稱為軟件接口。
30軟硬接口 ：硬件與軟件的相互作用，所涉及的硬件邏輯與軟件，又稱為軟硬接口。
31.并行接口 ：采用并行傳送方式在微型計算機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口。
32.串行接口 ：采用串行傳送方式在微型計算機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口。
33.中斷接口 ：如果主機(jī)與外圍設(shè)備之間的信息傳送信息采用程序中斷方式控制，則接口需要有相應(yīng)的中斷系統(tǒng)所需的邏輯，這樣的接口稱為中斷接口。
34.DMA 中斷 ：如果主機(jī)與高速外圍設(shè)備之間的信息傳送采用DMA方式控制，則接口中需要有相應(yīng)的DMA邏輯，這樣的接口稱為DMA接口。
35.硬件中斷 ：由某個硬件中斷請求信號引發(fā)的中斷。
36.軟中斷 ：由執(zhí)行軟中斷指令引起的中斷。
37.內(nèi)中斷 ：來自主機(jī)內(nèi)部的中斷請求。
38.外中斷 ：中斷源來自主機(jī)外部，一般指外部設(shè)備中斷。
二、簡答題
1.計算機(jī)硬件由哪五部分構(gòu)成，并簡述其功能 ?
答：運算器：實現(xiàn)各種算術(shù)和邏輯運算的部件。
存儲器：存放程序、原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果。
輸入設(shè)備：實現(xiàn)程序和原始數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)的部件。
輸出設(shè)備：將運算結(jié)果輸出出來的設(shè)備。
控制器：控制計算機(jī)的各種部件的設(shè)備。
2.依靠硬件實現(xiàn)程序中斷響應(yīng)過程，需要哪4 項操作 ?
答：①關(guān)中斷。
②保存斷點。將程序計數(shù)器PC的內(nèi)容保存起來，一般是壓入堆棧。此時，PC內(nèi)容為恢復(fù)原程序后的后繼指令地址，稱為斷點。就是原先要繼續(xù)執(zhí)行的指令的地址。
�、郢@取服務(wù)程序的入口。被批準(zhǔn)的中斷源接口通過總線向CPU送入向量地址。CPU據(jù)此在中斷周期中訪問中斷向量表，從中讀取服務(wù)程序的入口地址。
�、苻D(zhuǎn)向程序運行狀態(tài)，以此開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。
3.馮·諾依曼體制的主要思想是什么 ?
答：①采用二進(jìn)制代碼形式表示信息;②采用存儲程序工作方式;③計算機(jī)硬件系統(tǒng)由五大部件(控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和存儲設(shè)備)組成。
4.信息的數(shù)字化含義有哪些 ?
答：①用數(shù)字代碼表示各種信息;②用數(shù)字信號表示各種數(shù)字代碼。
5.用數(shù)字化方法表示信息的主要優(yōu)點有哪些 ?
答：①在物理上容易實現(xiàn)信息的表示與存儲;②抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高;③數(shù)值的表示范圍大、表示精度高;④表示的信息類型極其廣泛;⑤能用數(shù)字邏輯技術(shù)進(jìn)行信息處理。
6.如何區(qū)分指令和數(shù)據(jù) ?
答：① 約定不同，指令代碼按指令格式約定，數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)格式約定;②取指周期取出的是指令，它送往控制器的指令寄存器IR，由控制器解釋而發(fā)出一系列微操作信息; 而執(zhí)行周期從內(nèi)存中讀出或送入內(nèi)存的信息是數(shù)據(jù)，它流向運算器或由運算器流向內(nèi)存;③一般指令存放在主存程序區(qū)，數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存的數(shù)據(jù)區(qū)。
7.為什么系統(tǒng)總線與輸入/ 輸出設(shè)備之間設(shè)置接口部件 ?
答： 因為計算機(jī)系統(tǒng)通常采用標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)總線，每種總線標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了其地址線和數(shù)據(jù)線的位數(shù)、控制信號線的種類和數(shù)量等。計算機(jī)系統(tǒng)所連接的各種設(shè)備并不是標(biāo)準(zhǔn) 的，在種類與數(shù)量上都是可變的。為了將標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)總線與各具特色的輸入/輸出設(shè)備連接起來，需要在系統(tǒng)總線與輸入/輸出設(shè)備之間設(shè)置一些部件，它們具有緩 沖、轉(zhuǎn)換、連接等功能，這些部件稱為輸入/輸出接口。
8.總線結(jié)構(gòu)有哪些特點 ?
答：①數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)簡潔;②數(shù)據(jù)傳送控制方便;③系統(tǒng)擴(kuò)展易于實現(xiàn)。
9.什么是硬、軟件在功能上的邏輯等價 ?
答：在計算機(jī)中，實際上有許多功能既可以直接由硬件實現(xiàn)，也可以在硬件支持下依靠軟件來實現(xiàn)，對用戶而言，在功能上是等價的。這種情況稱為硬、軟件在功能上的邏輯等價。
10.什么是硬件軟化?什么是軟件硬化 ?
答：原來由硬件實現(xiàn)的功能用軟件實現(xiàn)，稱為硬件軟化。
原來由軟件實現(xiàn)的功能用硬件實現(xiàn)，稱為軟件硬化。
11.什么是機(jī)器語言物理機(jī) ?什么是虛擬機(jī) ?
答：計算機(jī)硬件的物理功能是執(zhí)行機(jī)器語言程序，因此相對于實際機(jī)器的這一級就成為機(jī)器語言物理機(jī)。
所謂虛擬機(jī)，一般是指通過配置軟件、擴(kuò)充機(jī)器功能所形成的一臺計算機(jī)，而實際硬件在物理功能上并不具備這種語言功能，在匯編語言這一級，用戶看到計算機(jī)能將 接收并執(zhí)行用匯編語言編寫的'程序，但實際的物理機(jī)只能執(zhí)行機(jī)器語言，它通過配置匯編程序后才能處理匯編語言程序。所以用戶在匯編語言這一級看到的是一臺能 夠執(zhí)行匯編語言功能的虛擬機(jī)。
12.數(shù)字計算機(jī)的特點有哪些 ?
答：①自動連續(xù)的執(zhí)行程序;②運算速度快;③運算精度高;④存儲能力強(qiáng);⑤通用性好。
13.計算機(jī)的主要性能指標(biāo)有哪些 ?
答：①基本字長;②運算速度;③數(shù)據(jù)通路寬度與數(shù)據(jù)傳輸率;④存儲容量;⑤外圍設(shè)備配置;⑥軟件配置。
14.指令采用隱含地址的優(yōu)點是什么 ?
答：①簡化指令的地址結(jié)構(gòu);②減少指令的顯地址數(shù);③減小指令的長度;④節(jié)省程序所占的存儲空間;⑤減小讀取與執(zhí)行指令所需時間;⑥提高程序的運行速度。
15.什么是同步控制方式 ?其有何優(yōu)、缺點 ?
答：同步控制方式是指用統(tǒng)一發(fā)出的時序信號對各項操作進(jìn)行同步控制。
優(yōu)點：①時序關(guān)系簡單;②時序劃分規(guī)整;③控制不復(fù)雜;④控制部件在結(jié)構(gòu)上易于集中;⑤設(shè)計方便。
缺點：①在時間的安排上可能不合理;②對時間的利用不經(jīng)濟(jì)。
16.什么是異步控制方式 ?其有何優(yōu)、缺點 ?
答：異步控制方式是指各項操作不受同一時序信號的約束，而是根據(jù)實際需要安排不同的時間。
優(yōu)點：①時間安排緊湊、合理;②能按不同部件、不同設(shè)備的實際需要分配時間。
缺點：控制比較復(fù)雜。
17.什么是直接程序傳送 ?其有何優(yōu)、缺點 ?
答：直接程序傳送，是指CPU在現(xiàn)行程序中通過直接執(zhí)行I/O指令來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。由于啟動外設(shè)和數(shù)據(jù)交換均在統(tǒng)一程序中進(jìn)行，因此CPU在啟動外設(shè)后只能查詢外設(shè)的狀態(tài)，等待外圍設(shè)備準(zhǔn)備好或完成一次操作，再用I/O指令與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
優(yōu)點：①不需要增加CPU硬件;②控制簡單。
缺點：①CPU啟動外設(shè)后只能查詢等待，不能做其他的事情，因而CPU與外設(shè)不能并行工作，使CPU的利用率降低;②從啟動設(shè)備到數(shù)據(jù)交換，所有操作均由程序?qū)崿F(xiàn)安排，CPU不能響應(yīng)隨機(jī)請求，無實時處理能力。
18.什么是程序中斷傳送方式 ?其有何優(yōu)、缺點 ?
答：程序中斷傳送方式，是指在程序運行中，CPU收到隨機(jī)中斷請求后，暫停中止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行為該隨機(jī)事件服務(wù)的中斷處理程序，處理完畢后自動恢復(fù)原程序的執(zhí)行。
優(yōu)點：①能夠處理比較復(fù)雜的隨機(jī)事件;②可以并行工作。
缺點：程序的執(zhí)行以及原程序與服務(wù)程序之間的切換都需要花費一定的時間，影響到中斷處理的速度。所以，中斷處理方式適用于中、低速的I/O操作。
19.什么是DMA 初始化 ?DMA 初始化包括哪些信息 ?
答：DMA初始化：雖然DMA傳送本身是直接依靠硬件實現(xiàn)的，但為了實現(xiàn)有關(guān)控制，CPU需要實現(xiàn)向DMA控制器傳送出有關(guān)控制信息。在調(diào)用I/O設(shè)備時，通過程序所做的這些準(zhǔn)備工作稱作DMA初始化，即向DMA控制器與接口設(shè)置初始信息。
DMA初始化包括4種信息：①傳送方向;②主存緩沖區(qū)首址;③交換量;④外設(shè)尋址信息。
20.什么是DMA 方式 ?其有何優(yōu)、缺點 ?
答：DMA方式：直接依靠硬件在主存與I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的一種工作方式，在傳送期間不需要CPU執(zhí)行程序進(jìn)行干預(yù)。
優(yōu)點：①傳送速度快;②傳送操作簡單。 缺點：難以識別和處理復(fù)雜事態(tài)。
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