1.簡述運算器和控制器的主要功能
運算器的主要功能是完成算數運算和邏輯運算;控制器的主要功能是對指令譯碼，並產生相應的控制信號。
2.簡述輸入設備和輸出設備的基本功能
輸入設備將人們書序的信息(數字.字符、文字、圖形、圖像、聲音)形式轉換成計算機能接受並識別的信息(二進制信息)形式，輸出設備則將計算機內部信息形式轉換成人們熟悉的信息形式。.
3.算術運算和邏輯運算個包括那些運算操作?
算術運算對數據進行算數操作，包括加減乘除四則:運算和數據格式轉換;邏輯運算按位對數據進行與或非異或和移位等操作。
4.機器語言匯編語言高級語言有何區別?
機器語言是一種用二進制代碼表示的計算機語言，機器可以直接執行用機器語言編寫的程序。
匯編語言是一種用助記符表示的與機器語言一一對應的語言，用匯編語言編寫的程序需經過匯編后才能執行。
高級語言是一種接近人類自然語言的與計算機結構無關的語言，用高級語言編寫的程序要經過解釋和編譯才能執行。
5.什么是指令?什么是程序?
指令是機器完成某種操作的命令，典型的指令包括操作碼和地址碼兩部分。操作碼用來指出執行什么操作(如加、傳送),地址碼用來指出操作數在什么地方、程序是有序指令的集合，用來解訣某一特定問題。
6.存儲器中存儲的數據和指令是怎么區分的?
在存儲程序的計算機中，指令和數據都是以二進制的形式存放在存儲器中。從存儲器中存儲的內容本身看不出它是指令還是數據，因為它們都是二進制代碼。計算機在讀取指令時把從存儲器中讀到的信息都看作是指令,而在讀取數據時則把從存儲器中讀到的信息都看作是操作數，所以為了不產生混亂，在進行匯編程序設計時要注意區分存儲器中的信息是程序還是
數據，而用高級語言設計程序一般不會產生上述問題。
7.寄存器的功能是什么?
寄存器在運算時用於保存運算數據和中間運算結果，以提高運算速度。此外，寄存器還可以存放指令、指令地址、程序運行狀態等。寄存器還可以作為數據緩存。
8.編譯程序和解釋程序的區別是什么?
編譯程序和解釋程序的作用都是將高級語言程序轉換成機器語言程序，但轉換的過程不同。
編譯程序在編譯時先檢驗程序錯誤,進行結構分析后轉換成中間代碼，然后將中間代碼轉換為機器指令代碼，最后還需執行機器指令。這種方法編譯時間長，運行速度塊。
解釋程序前先檢查錯誤，然后邊解釋邊執行。這種方法簡單，但運行速度慢，主要用於調試程序。
9.什么是存儲單元、元地址存儲體、存儲容量?
存儲單元是存儲器的基本存儲單位，用於存放幾個字信息，可以使指令或數據。對存儲單元用二進制統一編號，編號就是單元地址，信息存儲按地址進行。存儲單元的總數乘以每個存儲單元的容量稱為存儲容量。
10.什么是機器字長、指令字長、存儲字長?
機器字長是指CPU一次能處理數據的位數，通常與CPU的寄存器位數有關。指令字長是指計算機指令中二進制代碼的總位數。存儲字長是指存儲單元中存放二進制代碼的總位數。三者可以相當也可以不等，視不同機器而定。
11.計算機的硬件指標有哪些?
(1)機器字長: CPU一次能處 理的數據的位數，通常與CPU寄存器的位數有關。
(2)存儲容量:包括主存容量和輔存容量，是存放二進制代碼的總和，可用位(Bit)或字節(Byte)來衡量。
(3)運算速度:可用MIPS(每秒執行的百萬條指令數)、CPI (沒執行一條指令所需的時鍾周期數)或FLOPS(每秒浮點運算次數)來衡量運算速度。
12.大數端和小數端兩種數據存儲方式
當數據的位數超過一個字節時，將低位字節存放在低位地址的存儲方式為小數端存儲方式；將高低位字節存放在低位地址的存儲方式為大數端存儲方式。
13.什么是計算機系統硬件與軟件之間的界面，其主要功能是什么?
從程序的編制與執行的角度來看，指令規定了計算機的操作類型及操作數地址，它們是產生各種控制信息的基礎。另外，從硬件設計的角度看，在設計計算機時先要確定其硬件能夠直接執行哪些操作，表現為一組指令的集合，稱之為該計算機的指令系統。因此，指令系統體現了一台計算機的軟硬件界面。指令系統包含若干指令,它規定了計算機功能的強弱及硬件復雜程度。
14.什么叫指令地址,形式地址,有效地址。
指令地址:指令在內存中的地址;形式地址:指令地址字段給出的地址;有效地址:形式地址經一定的運算而得到的操作數的實際地址。
15.RISC指令系統具有哪些主要特點?
RISC指令系統通過簡化指令,使計算機的結構更加簡單合理,並通過減少指令執行周期數的途徑，達到提高機器速度的目的。
其特點如下。
(1)選取使用頻度較高的一些簡單指令。復雜指令的功能由執行頻度高的簡單指令組合來實
現。
(2)指令長度固定，指令格式和尋址方式種類少。
(3) CPU中通用寄存器數量多，大多數指令操作都在寄存器之間進行，只有取數(LOAD)和存數(STORE)指令訪問存儲器。
(4)采用流水線技術們大部分指令在--個時鍾周期內完成。
(5)控制器采用組合邏輯控制，不用微程序控制。
(6)采用優化編譯程序。
16.簡述CPU的功能
CPU具有控制程序的順序執行（稱指令控制），產生完成每條指令的所需的控制命令（稱操作控制），對各種操作加以時間上的控制（稱時間控制），對數據進行算術運算和邏輯運算（數據加工）以及處理中斷等功能。
17.什么是總線？總線的特點？總線的功能分類
總線是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質。總線實際上是由許多個傳輸線或通路組成，每條線可一位一位地傳輸二進制代碼，一串二進制代碼可在一段時間內逐一傳輸完成。
總線的特性：機械特性，電氣特性，功能特性，時間特性。
機械特性：總線在機械連接方式上地一些性能。
電氣特性：總線的每一根傳輸線上的信號的傳遞方向和有效的電平范圍。
功能特性：總線上每根傳輸線的功能。
時間特性：總線中任一根線在什么時間內有效。
總線分類：
片內總線，系統總線（數據總線，地址總線，控制總線），通信總線
18.什么是接口？接口的主要功能
接口可以看做是兩個系統或兩個部件之間的交換部分，它既可以是兩種硬設備之間的連接電路，也可以是兩個軟件之間的共同邏輯邊界。
接口的功能：選址功能，傳送命令的功能，傳送數據的功能，反映I/O設備功能狀態的功能。
19.計算機的五大部件，主要功能
計算機由運算器，存儲器，控制器，輸入設備，輸出設備五大部件組成。
運算器用來完成邏輯運算和算術運算，並將運算的中間結果暫存在運算器內。
存儲器用來存放數據和程序。
控制器用來控制，指揮程序和數據的輸入，運行以及處理運算結果。
輸入設備用來將人們熟悉的信息形式轉換為機器能識別的信息形式，常見的有鍵盤，鼠標等。
輸出設備可將機器運算結果轉換為人們熟悉的信息形式，如打印機輸出，顯示器輸出等。
20．什么是總線？總線主要有哪些特性？
(1)總線是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質。
(2)總線特性： 機械特性（總線在機械連接方式上的一些性能）、
電氣特性（總線的每一根傳輸線上信號的傳遞方向和有效的電平范圍）、
功能特性（總線中每根傳輸線的功能）、
時間特性（總線中的任一根線在什么時間內有效）
21．簡述程序中斷方式處理過程流程。
（1）保護現場（一、保護程序的斷點；二、保存通用寄存器和狀態寄存器的內容）、
（2）中斷服務（中斷服務程序的主體部分，對不同的中斷請求源其中斷服務操作內容不同）、
（3）恢復現場（中斷服務程序的結尾部分，要求在退出服務程序前，將原程序中斷時的“現場”恢復到原來的寄存器中）、
（4）中斷返回（中斷服務程序的最后一條指令通常是一條中斷返回指令，使其返回到原程序的斷點處,以便繼續執行原程序）
22．在DMA方式中有沒有中斷請求？為什么？
有；因為當字計數器溢出時，表示一批數據交換完畢，由“溢出信號”通過中斷機構向CPU提出中斷請求，請求CPU作DMA操作的后處理。
23．簡述SRAM和DRAM保存信息原理及其特點。
（1）SRAM:以觸發器原理寄存信息；集成度低、芯片引腳多、功耗大、價格高、速度快、刷新無
（2）DRAM:以電容充電放電原理寄存信息；集成度高、芯片引腳少、功耗小、價格低、速度慢、刷新有
24．根據CPU訪存的性質不同，可將CPU的工作周期分為哪幾類？分別完成什么操作？
(1)取指周期(取指令)、
(2)間址周期(取有效地址)、
(3)執行周期(取（或存）操作數)、
(4)中斷周期(將程序斷點保存起來)
25．中斷周期前和中斷周期后各是CPU的什么工作周期？中斷周期完成什么操作？
(1)中斷周期前為執行周期，中斷周期后為取指周期。
(2)中斷周期完成下列操作：保存程序斷電；硬件關中斷；將向量地址送至程序計數器（硬件向量法）或將中斷識別程序入口地址送至程序計數器（軟件查詢法）。
26．簡述主存與高速緩沖存儲器之間的三種映射方式及其特點。
（1）直接映射：實現簡單，但不夠靈活，命中率低。
（2）全相聯映射：方式靈活，命中率高，但成本較高。
（3）組相聯映射：塊的沖突概率比較低，塊的利用率大幅度提高，塊失效率明顯降低。但實現難度和造價要比直接映象方式高。
27．試說明產生后繼微指令地址的4種主要方式及其特點。
（1）直接由微指令的下地址字段指出（由微指令的下地址字段直接指出了后續微指令的地址，又稱為斷定方式）；
（2）根據機器指令的操作碼形成（當機器指令取至指令寄存器后，微指令的地址由操作碼經微地址形成部件形成）；
（3）增量計數器法（在很多情況下，后續微指令的地址是連續的，因此對於順序地址，微指令了采用該方式）；
（4）分支轉移（當遇到條件轉移指令時微指令出現了分支，必須根據各種標志來決定下一條微指令的地址）。
28．串行傳輸和並行傳輸有何區別？各應用於什么場合？
（1）串行傳輸是指數據在一條線路上按位依次進行傳輸，線路成本低，但速度慢，適合於遠距離的數據傳輸的場合。
（2）並行傳輸是每個數據位都有一條獨立的傳輸線，所有的數據位同時傳輸，其傳輸速度快、成本高，適應於近距離、高速傳輸的場合。
29．DMA方式中的中斷請求和程序中斷方式中的中斷請求有何區別？
（1）從數據傳送看，程序中斷方式靠程序傳送，DMA方式靠硬件傳送；
（2）從CPU響應時間看，程序中斷方式是在一條指令執行結束時響應，
而DMA方式可在指令周期內的任一存取周期結束時響應；
（3）程序中斷方式有處理異常事件的能力，DMA方式沒有這種能力；
（4）程序中斷方式需要中斷現行程序，故需保護現場，
DMA方式不中斷現行程序，無需現場保護；
（5）DMA的優先級比程序中斷的優先級高。
30.試說明微指令中的操作控制字段的4種主要編碼方式及其特點。
（1）直接編碼方式（含義清晰，速度快，但控存容量極大）、
（2）字段直接編碼方式（縮短了微指令的長度，但微指令的執行速度減慢）、
（3）字段間接編碼方式（進一步縮短微指令字長，但削弱了微指令的並行控制力）、
（4）混合編碼（綜合考慮微指令的字長、靈活性和執行微指令的速度）
31.馮諾依曼結構的特點
- 計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入輸出設備組成
- 指令和數據以同等地位存儲在存儲器中，按地址訪問
- 指令數據均用二進制表示
- 指令順序存放，順序執行
- 以運算器為中心（現代計算機以存儲器為中心）
32.編譯和解釋的區別
都是翻譯的方式
編譯：將源代碼轉化成目標代碼文件，然后執行
解釋：邊翻譯邊執行，無目標代碼文件
33.機器字長、指令字長、存儲字長區別
機器字長：計算機可直接處理的二進制數據位數，一般等於CPU內部寄存器的大小
指令字長：一個指令字包含的二進制代碼位數（一般為存儲字長的整數倍）
存儲字長：一個存儲單元存儲的二進制代碼長度（MDR的位數）
34.什么是CPI，MIPS
CPI：執行一條指令所需時鍾周期數
MIPS：每秒多少百萬條指令=主頻/CPI
35.在計算機中為什么采用二進制表示數據
- 從可行性角度，二進制只有兩種狀態0和1，很多電子元件都能表示這兩種狀態
- 從運算簡易性角度，二進制運算法則少，運算簡單，有利於簡化計算機硬件結構
- 從邏輯角度，0和1對應邏輯代數的假和真，有邏輯代數理論基礎
36.存取時間和存取周期的區別
存取時間：從啟動一次存儲器到完成該操作的時間
存取周期：兩次獨立訪問存儲器操作之間的最小間隔
存取周期=存取時間+恢復時間
37.SRAM和DRAM的區別
SRAM由雙穩態觸發器構成，速度快，用來做高速緩沖存儲器（Cache）
DRAM由電容來存儲數據，需要刷新，用作內存，采用地址復用技術
38.高位交叉編址和低位交叉編址的區別
高位：地址中體號在前，連續的地址在同一個模塊中
低位：地址中體號在后，連續的地址分布在不同的模塊中，可以用流水線機制降低存取時間
39.Cache與主存的映射方式有哪些
- 直接映射：主存塊放在Cache的唯一位置
- 全相聯映射：主存塊可放在Cache的任意位置
- 組相聯映射：將Cache分為若干組，主存塊可放在每組的任意位置
40.Cache的寫策略
寫直通+非寫分配：命中，則同時寫入Cache和主存，不命中，則只寫入主存，不調塊
寫回+寫分配：命中，則只修改Cache，不寫入主存，不命中，則將主存塊調入Cache，更新這個Cache塊
41.指令的尋址方式有哪些
-
順序尋址
通過程序計數器(PC)加一，自動生成下一條指令的地址
-
跳躍尋址
通過轉移指令實現，由本條指令給出下一條指令地址的計算方式
42.數據尋址的方式有哪些
- 隱含尋址
- 立即數尋址：直接給出操作數
- 直接尋址：給出操作數在主存中的地址
- 間接尋址：給出操作數在主存中的地址的地址
- 寄存器尋址：給出存儲操作數的寄存器地址
- 寄存器間接尋址：在寄存器中給出操作數在主存中的地址
- 相對尋址：給出相對於當前指令的位移量
- 基址尋址：給出相對於基址寄存器中地址的位移量，基址寄存器中的值一般不可變
- 變址尋址：給出相對於變址寄存器中地址的位移量，變址寄存器中的值由用戶指定，可變
43.CISC和RISC的區別
CISC：指令集復雜，數目多，指令長度不固定，尋址方式多，采用微程序控制，可使用的通用寄存器少
RISC：指令集簡單，數目少，定長指令，只有Store/Load指令可以訪存，尋址方式少，采用組合邏輯控制，可使用通用寄存器多
44.CPU的組成
- 運算器
- 算數邏輯單元(ALU)
- 累加寄存器(ACC)
- 程序狀態字寄存器(PSW)
- 通用寄存器
- 暫存寄存器、移位器、計數器
- 控制器
- 程序計數器(PC)
- 指令寄存器(IR)
- 指令譯碼器(ID)
- 存儲器地址寄存器(MAR)
- 存儲器數據寄存器(MDR)
- 時序系統、微操作信號發生器
45.什么是指令周期、機器周期和時鍾周期
指令周期：CPU每取出並執行一條指令所需的全部時間
機器周期：執行指令周期中一步相對完整的操作所需的時間（如取值周期），通常取機器周期為存取周期
時鍾周期：計算機主頻的倒數，是計算機運行的最基本時序單位
46.指令周期的划分
- 取指周期：根據PC的內容從主存中取出指令放入IR中
- 間址周期：取操作數的有效地址
- 執行周期
- 中斷周期
47.影響流水線性能的因素
-
資源沖突
多條指令在同一時刻爭用同一資源而形成的沖突
解決：前一條指令訪存時，后一條指令暫停一個時鍾周期
-
數據沖突
必須等待前一條指令執行完才能執行后一條指令
解決：數據旁路技術（前一條指令的結果不用寫回寄存器組，直接作為后一條指令的輸入）、暫停幾個時鍾周期、編譯調整順序
-
控制沖突
轉移指令和其他改變PC值得指令造成斷流
解決：分支預測、預取兩個方向上的目標指令
48.數據總線和數據通路的區別
數據總線：承載數據的媒介
數據通路：各個功能部件通過數據總線連接形成的數據傳輸路徑
49.總線仲裁的方式有哪些
50.磁盤存取時間的構成
- 尋道時間：磁頭移動到目標磁道的時間
- 旋轉延遲時間：磁頭定位到所在扇區的時間
- 傳輸時間：傳輸數據的時間
51.中斷處理的過程
- 關中斷
- 保存斷點：將PC壓入堆棧
- 中斷服務程序尋址
- 保存現場和屏蔽字（PSW,通用寄存器值）
- 開中斷
- 執行中斷服務程序
- 關中斷
- 恢復現場和屏蔽字
- 開中斷
- 返回斷點
52.DMA方式和中斷方式的區別
- 中斷響應只在中斷周期時響應，DMA請求的響應可以在每個機器周期結束時
- 中斷傳輸過程中要CPU的干預，DMA不需要
- DMA請求的優先級高於中斷請求
參考：
- https://www.cnblogs.com/xxxxxiaochuan/p/12625990.html
- https://blog.csdn.net/qq_42167587/article/details/103227729
- https://blog.csdn.net/qq_17623363/article/details/94405458
- https://www.cnblogs.com/xkf97/p/12742948.html