【无标题】计算机uc

1.CISC 与 RISC

CISC：复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer) 其特点是；指令格式不固定，指令可长可短，操作数可多可少；寻址方式复杂多样，操作数可来自寄存器也可来自存储器；采用微程序控制，执行每条指令均需完成一个微指令序列；指令越复杂，CPI 越大。指令系统庞大，研制周期长，系统效率低。

RISC：简单指令系统计算机（Reduced Instruction Set Computer) 其特点是：只保留功能简单的指令。指令系统尽可能简单，尽是减少指令的执行时间以提高效率。多用寄存器指令，少用访内指令，指令格式一致，寻址方式简单,

2.画出冯·诺依曼计算机的硬件组成框图，并简要说明各部分主要功能和工作原理。

控制器：是整个计算机的指挥中心，控制计算机从内存中取出解题步骤（ 即指令 ）加以分析，然后执行某种操作。

存储器：存放程序和数据的部件，是一个记忆装置，也是计算机能够实现“存储程序控制”的基础。

输入设备：是输入用户提供的原始信息，并且将其转换为计算机能识别的信息。

输出设备：是将计算机的处理结果以能被人们接受的或能为其他计算机所接受的形式输出。

运算器：以二进制为基础完成对信息的加工、处理，其核心是算术逻辑运算部件 ALU。是一种执行部件。

总线：计算机通过总线将五大部件连接起来，总线是它们相互通信的公共通路，主要任务是在各部件之间传送地址信息、数据信息和控制信息。

工作原理：

采用存储程序工作方式：

①事先编制程序(根据问题找算法编程序)

②将程序存储于计算机的存储器中

③计算机在运行时自动地、连续地从存储器中依次取出指令加以执行以控制流(指令)驱动程序执行，信息流(数据流)被动地被调用处理。

3.什么是校验码？其基本原理是什么？常用的数据校验码有哪些？

答：数据校验码是一种常用的带有发现某些错误或自动改错能力的数据编码方法。它的实现原理，是加进一些冗余码，使合法数据编码出现某些错误时，就成为非法编码。这样，就可以通过检测编码的合法性来达到发现错误的目的。常用的数据校验码主要有奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码 。

4.什么是“寻址方式”？常用的操作数的寻址方式有哪些？

答；指令或操作数地址的指定方式。即：根据地址找到指令或操作数的方法。操作数的寻址通常有立即 / 直接 / 间接 / 寄存器 / 寄存器间接 / 偏移 / 堆栈等，

5.Cache 有哪些特点？

Cache 具有如下特点：

(1)位于 CPU 与主存之间，是存储器层次结构中级别最高的一级。 容量比主存小，目前一般有数 KB 到数 MB。

(2)速度一般比主存快 5~10 倍，通常由存储速度高的双极型三极管或 SRAM 组成。

(3)其容量是主存的部分副本。

(4)可用来存放指令，也可用来存放数据。

(5)快存的功能全部由硬件实现，并对程序员透明。

6.试从记录密度，存储容量，存取速度方面来说明磁表面存储器的相关技术指标。

(1)记录密度

道密度(TPI)：磁盘半径方向单位长度包含的磁道数，单位：道/英寸（TPI）或道/毫米（TPM）

位密度(BPI)：在每一个磁道内单位长度内所能记录的二进制信息数。

(2)存储容量

存储容量是指整个磁表面存储器所能存储的二进制信息的总量，一般用位或字节为单位表示，它与存储介质尺寸和记录密度直接相关。

非格式化容量是指磁记录表面上可全部利用的磁化单元数

格式化容量是指用户实际可以使用的存储容量。

(3)平均寻址时间 Ta

当磁头接到读/写命令，从原来的位置移动到指定位置，并完成读/写操作的时间叫存取时间。平均找道时间 tsa+平均等待时间 twa

数据传输率：磁表面存储器在单位时间内与主机之间传送数据的位数或字节数。

7.不同层次语言之间的等价转换52. 假如某程序 P 编译后生成的代码由 ALU、Load，Store，Branch 四类指令组成，它们在程序中所占比例如图所示，已知它们的 CPI 分别为 1，2，2，2，现重新对程序进行编译优化，生成的新目标代码中 ALU 指令减少了 50%，其他类指令条数不变。

（1） 编译优化前后程序的 CPI 各是多少？

（2） 如果机器的时钟周期为 20ns（50MHz 时钟频率），则优化前后的 MIPS 各是多少？

解：优化后各指令所占的新的比例为：

21.5/ (21.5+21+12+24)=27%

21 / (21.5+21+12+24)=27%

12 / (21.5+21+12+24)=15%

24 / (21.5+21+12+24)= 31%

优化前的 CPI=143%+221*+212%+224%=1.57

优化后的 CPI=127%+227%+215%+231%=1.73

优化前的 MIPS=50M/1.57=31.8MIPS

优化后的 MIPS=50M/1.73=28.9MIPS53.