1)定义下列术语:
a )酷睿 i5 处理器 b )赫兹 c )随机存储器d) BIOS
1、酷睿i5处理器是英特尔的一款产品,同样建基于Intel Nehalem微架构。与Core i7支持三通道存储器不同,Core i5只会集成双通道DDR3存储器控制器。另外,Core i5会集成一些北桥的功能,将集成PCI-Express控制器。接口亦与Core i7的LGA 1366不同,Core i5采用全新的LGA 1156。
2、赫兹是国际单位制中频率的单位,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量
3、是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
4、BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。它是一组固化到计算内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接机的硬件设置和控制。
2) 在冯.诺依曼机中担任舞台总监角色的部件是什么?请解释它的功能。
控制器。
计算机的指挥控制中心。控制器从存储器中逐条取出指令、分析指令,然后根据指令要求完成相应操作,产生一系列控制命令,使计算机各部分自动、连续并协调动作,成为一个有机的整体,实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果。
3) 什么是指令寄存器,它的功能是什么?
指令寄存器(IR,Instruction Register)。存放当前从主存储器读出的正在执行的一条指令。
当执行一条指令时,先把它从内存取到数据寄存器(DR,Data Register)中,然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段,由二进制数字组成。指令寄存器中的操作码部分送到指令译码器,经ID译码识别这条指令的功能后,送出具体的操作控制信号。
4) 什么是程序计数器,它的功能是什么?
程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方,当执行一条指令时,首先需要根据PC中存放的指令地址,将指令由内存取到指令寄存器中,此过程称为"取指令"。与此同时,PC中的地址或自动加1或由转移指针给出下一条指令的地址。此后经过分析指令,执行指令。完成第一条指令的执行,而后根据PC取出第二条指令的地址,如此循环,执行每一条指令。在遇到需要改变程序执行顺序的情况下,一般由转移类指令将转移 目标地址送往程序计数器,从而实现程序的转移。
5) 请比较RAM和ROM的异同。
同:
都是一种存储技术。
异:
ROM是Read Only Memory,只读存储器,掉电后数据不丢失的一种存储器,主要用来存放"固件"(Firmware)。主板、显卡、网卡上的BIOS就是一种ROM,通常电压下只能读取不能写入,需要特殊的电压或者紫外线之类的才能写入。
RAM是Random-Access Memory,随机存取存储器,一种存储单元结构,用于保存CPU处理的数据信息。"随机"(Random)存取是与"顺序(serial)"存取相对而言的,意思是CPU可以从RAM中任意地址中直接读取所需的数据,而不必从头至尾一一查找。
6)什么是柱面?
硬盘的主体部分是由铝合金材料制成的涂以磁性介质的数个圆形盘片,串在一个高速旋转的轴上,不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片的两面涂有磁涂层,用来记录数据。
盘片被分成许多扇形的区域,每个区域就叫一个扇区,每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节信息。
以盘片中心为圆心,用不同的半径,划分出不同的很窄的圆环形区域,称为磁道。
上下一串盘片中,相同半径的磁道所组成的一个圆柱型的环壁,就称为柱面。 从这意义上说,柱面,其实是个“虚”的东西!它是分开的,物理上不是一体的。只是在空间上,它类似于一个桶的桶壁一样。
7)描述存储器层级结构(金字塔)的构成,以及每个层级存器器件的速度和容量特点。
存储器层级结构包括Cache、主存、辅助存储器,辅助存储器包括磁盘(硬盘)、光盘等。(注意:寄存器不是存储器层级结构,是CPU的一部分)。
从上到下,速度越来越慢,容量越来越大,价格越来越便宜。
8)用文字描述CPU处理MOV指令和ADD指令的过程。可对照下面两张图进行简述
- CPU控制信号R1->A=1,即此信号为高电平,R1数据向A传送
- CPU控制信号Mov=1,即此信号为高电平,此时ALU的功能为Mov(即传送数据)操作
- CPU控制信号Si->DB=1,即此信号为高电平,此时数据结果从ALU的Si传送至DB(数据总线)
- CPU控制信号CP2=1,即此信号为高电平,此时数据从数据总线进入R2。
- CPU控制信号R1->A=1,即此信号为高电平,R1数据向A传送
- CPU控制信号R2->B=1,即此信号为高电平,R2数据向B传送
- CPU控制信号ADD=1,即此信号为高电平,此时ALU的功能为ADD(即加法)操作
- CPU控制信号Si->DB=1,即此信号为高电平,此时数据结果从ALU的Si传送至DB(数据总线)
- CPU控制信号CP2=1,即此信号为高电平,此时数据从数据总线进入R2。
9)用文字描述执行下面程序的过程,指出每个寄存器以及相关的存储单元在每个周期的内容是什么
- 当前PC=070,表示当前执行指令是地址070的指令,即Load 200 R1,此时IR(指令寄存器)里的值就是Load 200 R1,执行结果是将地址为200的数据读入R1,同时PC值自动加1,变成071.
- 此时PC=071,表示当前执行指令是地址071的指令,即Load 201 R2,此时IR(指令寄存器)里的值就是Load 201 R2,执行结果是将地址为201的数据读入R2,同时PC值自动加1,变成072.
- 此时PC=072,表示当前执行指令是地址072的指令,即ADD R1,R2,R3,此时IR(指令寄存器)里的值就是ADD R1,R2,R3,执行结果是将R1里数据与R2里数据进行相加(记结果是+4),结果存入R3,同时PC值自动加1,变成073.
- 此时PC=073,表示当前执行指令是地址073的指令,即STORE 202,R3,此时IR(指令寄存器)里的值就是STORE 202 R3执行结果是将R3里数据存到地址202单元,同时PC值自动加1,变成074.
- 此时PC=074,表示当前执行指令是地址074的指令,即Halt,此时IR(指令寄存器)里的值为Halt,程序停止。