1. 计算机的总线就像是计算机的离速公路,你是否可以说出总线主要的功能和分类?

答:

功能,将计算机的各个部件连接在一起,一般用来连接CPU、存储器和IO设备。

分类:片内总线、系统总线;系统总线可以分为数据总线、地址总线、控制总线。

2. 什么是总线标准,为什么需要总线标准,现在有哪些常见的总线标准?

答:

总线标准是用来规范系统与各模块、模块与模块之间的一个互联的标准。

有了总线标准,不同的厂商就可以按照同样的标准和规范来生产设备,达到互通互联的目的。

常见标准:ISA、PCI、USB、PCIe。

3. 常说的"IO设备', "I"、"O"分别是什么的缩写?

答:

IO设备分别是是Input和Output的缩写

4. 常见的输入设备可以分为什么种类?

答:

字符输入:键盘。

图像输入:鼠标、数位板、扫描仪。

5. 常见的输出设备可以分为什么种类?

答:

输出设备的分类:屏幕、打印机。

6. 日常常见的计算机外设(显示器、键盘、鼠标、打印机),分别属于什么设备?

答:

输出、输入、输入、输出。

7. 输入输出接口—般需要完成什么工作,可以把接口的线路分为什么线路?

答:

将外部设备与CPU连接起来,进行信息交换。

线路分类:数据线、状态线、命令线、地址线。

8. DMA的全称是什么?

答:

直接存储器访问。

9. 程序中断和DMA相比,有什么优劣?

答:

优势:程序中断实现简单,DMA设备成本较高。

劣势:需要频繁中断CPU,降低CPU的处理效率。

10. 你是否可以清晰的表述计算机存储器的层次结构?存储器的层次结构是为了解决什么问题的?

答:

存储器的层次结构:缓存、主存、辅存。

缓存-主存为了解决主存速度不够的问题,主存-辅存为了解决主存容量不够的问题。

11. 什么是局部性原理,局部性原理对计算机存储系统的设计产生了什么影响?

答:

局部性原理:时间局部性:一个被使用的内存块可能在不远的将来被再次使用;空间局部性:一个被使用过的内存块的附近的内存可能被使用。

影响:计算机存储器层次结构的每一层都会缓存下一层(更慢一层)的一部分数据。

12. 计算机存储系统的每一个层次分别有什么特点?

答:

速度越快,成本越高;离CPU越远,速度越慢。

13. 计算机的辅助存储器一般是指计算机硬盘,你了解计算机磁盘的物理结构吗?

答:

了解,磁盘一般有多个盘片,每个盘片上有一个磁头,各磁头之间是同步移动的。每个盘片又被划分为磁道(柱面)、扇区。 磁盘读取时间 = 寻道+旋转+传输。

14. 磁盘的调度算法有哪些?分别有什么特点?

答:

磁盘的调度算法:

先来先服务算法FIFO:根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。

最短寻道时间SSTF:在请求队列中,找到最近的进行服务。

电梯算法(扫描算法)SCAN:摆动式扫描算法、每次移动的方向单一,只能向里或者向外。

循环扫描算法C-SCAN:磁头单向移动、访问到一端的终点后,立即回到另一端点。

LOOK和C-LOOK

15. 计算机的主存一般是指计算机内存,内存有什么特点?

答:

内存是CPU能直接寻址的存储单元,存取速度快,一般采用RAM存储。停电时数据丢失。

16. 请解释概念: 主存、辅存、Cache、RAM、ROM?

答:

主存:直接给CPU提供存储的设备,高速,断电无法保存。

辅存:一般指外部存储器,比如硬盘、光盘等等,这类存储器断电后仍然可以保存数据。

Cache:缓存,设于CPU与内存之间。

RAM:随机访问存储器,断电丢数据。

ROM:只读存储器,存储后无法修改或删除。

17. 什么是字?什么是字块?

答:

字:一个存储单元中的二进制单元,字长就是字的位数。

字块:存储于连续的存储单元中被看作一个单元的一组字。

18. 计算机的高速缓存一般是指Cache, Cache一般位于计算机的什么硬件设备上?

答:

位于主板或者CPU上。

19. —般使用什么指标去评估主存-高速缓存的性能?

答:

命中率、访问效率。

20. 命中率是怎么定义的?

答:

访问缓存的次数/总访问次数。

21. 访问效率是怎么定义的?

答:

访问缓存的时间/总访问时间。

22. 假设CPU执行某段程序共计访问Cache命中4800次,访问主存200次,已知Cache的存取周期是30ns, 主存的存取周期是150ns,
求Cache-主存系统的平均访问时间和效率,试问该系统的性能提高了多少?

答:

命中率 = 4800 / 5000 = 0.96

平均访问时间  = 30ns * 0.96 + 150ns * 0.04 = 34.8ns

访问效率 = 30/34.8 = 0.8621 = 86%

提高了(150-34.8)/150 * 100% = 76.8%

23. 谓描述LFU 、LRU 、FIFO缓存置换算法的过程。

答:

LFU:最少使用算法,淘汰使用频次最小的内存块。

LRU:最近使用算法,淘汰最近没有使用的页面。

FIFO:先进先出算法,最先进入的内存块被最早替换出去。

24. 计算机的指令一般由操作码和地址码组成,那么计算机指令可以分类为几种类型?

答:

指令类型:移位操作指令、数据传输指令、控制指令和算术逻辑操作指令。

25. 对计算机指令数据的寻址有哪几种方式?

答:

立即寻址、直接寻址、间接寻址。

26. 计算机的运算器主要由什么组成?控制器呢?

答:

运算器组成:ALU、状态寄存器、累加器(数据缓冲器)、通用寄存器。

控制器组成:程序计数器PC、控制单元CU、指令寄存器IR。

27. 请简述计算机指令的执行过程。

答:

主要分为取指令、分析指令、执行指令。

从PC中取指令地址放到MAR中,控制单元根据MAR中的地址到内存中取指令,取回的指令放在MDR中,MDR将指令交给译码器ID进行解析,然后执行指令。

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