计算机硬件基础试题与解析

"计算机组成原理习题及答案" 1. 集中式总线控制方式中，链式查询方式对电路故障最敏感。因为在链式查询中，如果一个设备发生故障，可能导致整个总线的查询顺序被打乱，影响其他设备的正常工作。 2. 单重中断和多重中断的主要区别在于中断处理的层次性和嵌套性。单重中断系统只能处理一个中断源的服务，而多重中断系统允许多个中断源同时或依次进行中断处理，可以嵌套中断服务程序，提高了系统的并行处理能力。 3. DMA（直接存储器访问）的传送过程包括：初始化DMA控制器、数据传输和中断CPU。首先，CPU设置DMA控制器的相关参数，然后CPU释放总线控制权给DMA控制器，DMA控制器开始进行数据的内存与I/O设备间的直接传输，传输完成后，DMA控制器会中断CPU，通知CPU数据传输结束。 4. 在机器码中，唯一表示"0"的码制有原码和反码。原码直接表示数值，正数的符号位为0，反码中除了符号位以外，其余位表示数值的相反数，对于正数来说，原码和反码相同。 5. 优先级从高到低的改变后，新的中断优先级顺序为：4、1、3、2。这是因为1级中断的屏蔽字1011表示它不被2、3级中断屏蔽，2级中断的屏蔽字1111表示它被所有级别中断屏蔽，3级中断的屏蔽字0011表示它不被1、4级中断屏蔽，4级中断的屏蔽字0001表示它不被任何中断屏蔽。 以下为更多计算机组成原理相关知识： 6. 单地址指令通常用于实现简单的运算，如累加操作。这类指令只有一个操作数的地址，另一个操作数通常是隐含的，比如累加器或寄存器。 7. Cache的存在是为了减少CPU访问主存的时间，提高系统性能，通过高速缓存和主存之间的数据交换，解决CPU运行速度和主存读取速度不匹配的问题。 8. 微程序控制器中，每一条机器指令通常由一组微指令构成的微程序来解释执行，这样的设计使得机器指令的实现更为灵活，简化了硬件设计。 9. 对于二进制补码表示的负数X=-0.1011，其补码为1.1011，因为负数的补码是原码除了符号位以外的所有位按位取反再加1。 10. 当采用统一编址法，I/O设备的地址也被视为内存地址的一部分，可以直接通过内存读写指令进行访问，无需专门的I/O指令。 11. 如果机器字长为32位，存储容量为4MB（4*2^20字节），按字编址意味着每个地址对应32位，即4字节。因此，寻址范围是从0到4MB-1，即0～4*2^20-1。 12. 状态寄存器中的状态标志位通常根据ALU（算术逻辑单元）上一次运算的结果自动设置，以反映计算过程中的各种状态，如进位、溢出、零标志等。 这些习题和知识点展示了计算机组成原理中的一些核心概念，包括总线控制、中断处理、存储器组织、数据表示以及指令系统等方面的内容。通过理解和掌握这些知识点，可以更好地理解计算机硬件的工作原理。