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前言：
最近在备战期末考试，所以本专栏主要是为了备战期末计算机组成原理这门考试，讲的比较浅显，但是都是期末常考的考点和题型，仅限于“期末不挂”的层面
一、本章考点总览
| 考点 | 考查频率 | 题型 |
| CPU结构 | ★★★★☆ | 问答题/选择题 |
| 指令周期概述 | ★★★☆☆ | 填空题/选择题 |
| 指令流水线 | ★★★★★ | 综合题 |
| 中断系统 | ★★★★★ | 问答题/选择题 |
二、考点分析
1、CPU有哪些功能?画出其结构框图并简要说明每个部件的作用
考点:CPU结构
考频:★★★★☆
难度:★★★☆☆
解析：
CPU功能：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据
1.处理指令
指控制程序中指令的执行顺序
2.执行操作
CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作
3.控制时间
时间控制就是对各种操作实施时间上的定时
4.处理数据
对数据进行算术运算和逻辑运算
CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。
ALU：算数逻辑单元
CU：控制单元
寄存器：是有存储容量的高速存储部件，它们可用来暂存指令、数据和地址
控制总线：双向，CPU向外对各个组件发出命令，各设备向内对CPU提出请求
数据总线：双向，CPU向外部设备或者存储器写入数据， CPU从外存或者内部数据读入数据
地址总线：单向，均由CPU发出
2、什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？
考点:指令周期概述
考频:★★★☆☆
难度:★★★☆☆
解析：
指令周期：CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间
机器周期（CPU周期）：完成一个基本操作所需时间，基本操作包括：取指、间址、执行、中断等
时钟周期：计算机主时钟的周期时间,它是计算机运行时最基本的时序单位,对应完成一个微操作所需时间,通常时钟周期=计算机主频的倒数
三者之间的关系：
指令周期 > 机器周期（CPU周期）> 时钟周期
指令周期由若干个机器周期组成
机器周期又包含若干个时钟周期，基本总线周期由4个时钟周期组成
一般一个完整的指令周期包括取指周期，间址周期，执行周期，中断周期
取指周期：取指令
间址周期：取有效地址
执行周期：取操作数
中断周期：保存程序断点
3、有没有办法加快计算机的工作效率呢
考点:指令流水线
考频:★★★★★
难度:★★★☆☆
解析：
指令流水是指为提高处理器执行指令的效率，把一条指令的操作分成多个细小的步骤，每个步骤由专门的电路完成。每个装配段同时对不同产品进行加工,这样可大大提高装配效率。
4、计算机是否只能执行一个程序直到结束？来特殊情况了如何处理？
考点:中断系统
考频:★★★★★
难度:★★★★☆
解析：
中断：计算机在执行程序过程中，出现异常情况或者特殊请求时，计算机暂停现行程序，转而执行对于这些异常情况和特殊请求的处理，处理结束后再返回现行程序间断处，继续执行。
（1）中断系统：实现中断功能的硬件系统和软件系统
（2）中断源：产生中断的请求源
（3）中断请求：中断源向CPU提出的处理请求。
（4）中断响应：CPU暂时中止自身的事情，转去处理事件的过程
（5）中断服务：对事件的整个处理过程。也称为中断处理
（6）中断返回：中断处理完毕，再返回到原来被中止的地方
中断请求-中断响应-保护断点-中断服务-中断返回
三、真题速通
下面（ ）部件不包含在中央处理器CPU中。
A、ALU B、控制器 C、寄存器 D、DRAM
答：D
在CPU中，跟踪后继指令地址的寄存器是（ ）。
A、指令寄存器 B、程序计数器 C、地址寄存器 D、状态寄存器
答：B
下面有关程序计数器PC的叙述中，错误的是（ ）。
A、PC中总是存放指令地址
B、PC的值由CPU在执行指令的过程中进行修改
C、转移指令时，PC的值总是修改为转移目标指令的地址
D、PC的位数一般和存储器地址寄存器MAR的位数相同
答：C
程序计数器PC用来存放指令地址，其位数和以下（ ）相同。
A、指令寄存器IR B、主存数据寄存器MDR
C、程序状态字寄存器PSW D、主存地址寄存器MAR
答：D
在计算机系统中表示程序和机器运行状态的部件是（ ）。
A、程序计数器 B、累加寄存器 C、中断寄存器 D、程序状态字寄存器
答：：D
状态寄存器用来存放（ ）。
A、算术运算结果 B、逻辑运算结果 C、运算类型 D、算术、逻辑运算及测试指令的结果状态
答：D
指令周期是指（ ）。
A、CPU从主存取出一条指令的时间 B、CPU执行一条指令的时间
C、CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D、时钟周期时间
答：C
指令周期由一到几个机器周期组成，第一个机器周期是（ ）。
A、从主存中取出指令字 B、从主存中取出指令操作码
C、从主存中取出指令地址码 D、从主存中取出指令的地址
答：A
（ ）可区分存储单元中存放的是指令还是数据。
A、存储器 B、运算器 C、控制器 D、用户
答：C
下列说法中，合理的是（ ）。
A、执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度均匀
B、执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度可变
C、执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度均匀
D、执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度可变
答：C
一条指令的执行过程中要做哪些事情呢？
答：一条指令的执行过程包括：取指令、指令译码、计算操作数地址、取操作数、运算、送结果。其中取指令和指令译码是每条指令都必须进行的操作。有些指令需要到内存单元取操作数，因此，需要在取数之前计算操作数的内存单元地址。取操作数和送结果这两个步骤，对于不同的指令，其取和送的地方可能不同，有些指令要求在寄存器取／送数，有些是在内存单元取／送数，还有些是对I/O端口取，送数。因此，一条指令的执行阶段（不包括取指令阶段），可能只有CPU参与，也可能要通过总线去访问主存，或是要通过总线去访问I/O端口。
什么是中断?设计中断系统需考虑哪些主要问题?
答：CPU在程序运行过程中，遇到异常情况或特殊请求，需暂停现行程序，转至对这些异常情况或特殊请求的处理，处理完后再返回到原程序断点处继续执行，这一过程即为中断。设计中断系统需考虑如下几个问题。
(1)中断源如何向CPU提出请求
(2)当多个中断源同时提出请求时，CPU如何确定响应的优先次序
(3)CPU在什么情况(时间、条件)下响应中断
(4)如何保护现场
(5)如何寻找中断服务程序的入口地址
(6)如何恢复现场
(7)当出现中断嵌套时如何处理
