1. 計算機的總線就像是計算機的離速公路,你是否可以說出總線主要的功能和分類?
答:
功能,將計算機的各個部件連接在一起,一般用來連接CPU、存儲器和IO設備。
分類:片內總線、系統總線;系統總線可以分爲數據總線、地址總線、控制總線。
2. 什麼是總線標準,爲什麼需要總線標準,現在有哪些常見的總線標準?
答:
總線標準是用來規範系統與各模塊、模塊與模塊之間的一個互聯的標準。
有了總線標準,不同的廠商就可以按照同樣的標準和規範來生產設備,達到互通互聯的目的。
常見標準:ISA、PCI、USB、PCIe。
3. 常說的"IO設備', "I"、"O"分別是什麼的縮寫?
答:
IO設備分別是是Input和Output的縮寫
4. 常見的輸入設備可以分爲什麼種類?
答:
字符輸入:鍵盤。
圖像輸入:鼠標、數位板、掃描儀。
5. 常見的輸出設備可以分爲什麼種類?
答:
輸出設備的分類:屏幕、打印機。
6. 日常常見的計算機外設(顯示器、鍵盤、鼠標、打印機),分別屬於什麼設備?
答:
輸出、輸入、輸入、輸出。
7. 輸入輸出接口—般需要完成什麼工作,可以把接口的線路分爲什麼線路?
答:
將外部設備與CPU連接起來,進行信息交換。
線路分類:數據線、狀態線、命令線、地址線。
8. DMA的全稱是什麼?
答:
直接存儲器訪問。
9. 程序中斷和DMA相比,有什麼優劣?
答:
優勢:程序中斷實現簡單,DMA設備成本較高。
劣勢:需要頻繁中斷CPU,降低CPU的處理效率。
10. 你是否可以清晰的表述計算機存儲器的層次結構?存儲器的層次結構是爲了解決什麼問題的?
答:
存儲器的層次結構:緩存、主存、輔存。
緩存-主存爲了解決主存速度不夠的問題,主存-輔存爲了解決主存容量不夠的問題。
11. 什麼是局部性原理,局部性原理對計算機存儲系統的設計產生了什麼影響?
答:
局部性原理:時間局部性:一個被使用的內存塊可能在不遠的將來被再次使用;空間局部性:一個被使用過的內存塊的附近的內存可能被使用。
影響:計算機存儲器層次結構的每一層都會緩存下一層(更慢一層)的一部分數據。
12. 計算機存儲系統的每一個層次分別有什麼特點?
答:
速度越快,成本越高;離CPU越遠,速度越慢。
13. 計算機的輔助存儲器一般是指計算機硬盤,你瞭解計算機磁盤的物理結構嗎?
答:
瞭解,磁盤一般有多個盤片,每個盤片上有一個磁頭,各磁頭之間是同步移動的。每個盤片又被劃分爲磁道(柱面)、扇區。 磁盤讀取時間 = 尋道+旋轉+傳輸。
14. 磁盤的調度算法有哪些?分別有什麼特點?
答:
磁盤的調度算法:
先來先服務算法FIFO:根據進程請求訪問磁盤的先後順序進行調度。
最短尋道時間SSTF:在請求隊列中,找到最近的進行服務。
電梯算法(掃描算法)SCAN:擺動式掃描算法、每次移動的方向單一,只能向裏或者向外。
循環掃描算法C-SCAN:磁頭單向移動、訪問到一端的終點後,立即回到另一端點。
LOOK和C-LOOK
15. 計算機的主存一般是指計算機內存,內存有什麼特點?
答:
內存是CPU能直接尋址的存儲單元,存取速度快,一般採用RAM存儲。停電時數據丟失。
16. 請解釋概念: 主存、輔存、Cache、RAM、ROM?
答:
主存:直接給CPU提供存儲的設備,高速,斷電無法保存。
輔存:一般指外部存儲器,比如硬盤、光盤等等,這類存儲器斷電後仍然可以保存數據。
Cache:緩存,設於CPU與內存之間。
RAM:隨機訪問存儲器,斷電丟數據。
ROM:只讀存儲器,存儲後無法修改或刪除。
17. 什麼是字?什麼是字塊?
答:
字:一個存儲單元中的二進制單元,字長就是字的位數。
字塊:存儲於連續的存儲單元中被看作一個單元的一組字。
18. 計算機的高速緩存一般是指Cache, Cache一般位於計算機的什麼硬件設備上?
答:
位於主板或者CPU上。
19. —般使用什麼指標去評估主存-高速緩存的性能?
答:
命中率、訪問效率。
20. 命中率是怎麼定義的?
答:
訪問緩存的次數/總訪問次數。
21. 訪問效率是怎麼定義的?
答:
訪問緩存的時間/總訪問時間。
22. 假設CPU執行某段程序共計訪問Cache命中4800次,訪問主存200次,已知Cache的存取週期是30ns, 主存的存取週期是150ns, 求Cache-主存系統的平均訪問時間和效率,試問該系統的性能提高了多少?
答:
命中率 = 4800 / 5000 = 0.96
平均訪問時間 = 30ns * 0.96 + 150ns * 0.04 = 34.8ns
訪問效率 = 30/34.8 = 0.8621 = 86%
提高了(150-34.8)/150 * 100% = 76.8%
23. 謂描述LFU 、LRU 、FIFO緩存置換算法的過程。
答:
LFU:最少使用算法,淘汰使用頻次最小的內存塊。
LRU:最近使用算法,淘汰最近沒有使用的頁面。
FIFO:先進先出算法,最先進入的內存塊被最早替換出去。
24. 計算機的指令一般由操作碼和地址碼組成,那麼計算機指令可以分類爲幾種類型?
答:
指令類型:移位操作指令、數據傳輸指令、控制指令和算術邏輯操作指令。
25. 對計算機指令數據的尋址有哪幾種方式?
答:
立即尋址、直接尋址、間接尋址。
26. 計算機的運算器主要由什麼組成?控制器呢?
答:
運算器組成:ALU、狀態寄存器、累加器(數據緩衝器)、通用寄存器。
控制器組成:程序計數器PC、控制單元CU、指令寄存器IR。
27. 請簡述計算機指令的執行過程。
答:
主要分爲取指令、分析指令、執行指令。
從PC中取指令地址放到MAR中,控制單元根據MAR中的地址到內存中取指令,取回的指令放在MDR中,MDR將指令交給譯碼器ID進行解析,然後執行指令。