題型五：CPU結構與原理及Pentium 4微處理器 ★★

◆◆理論：CPU結構：CPU的主要任務是執行指令。它主要由三個部分組成：寄存器組、運算器和控制器。

寄存器組用來臨時存放參加運算的數據和運算得到的中間（或最後）結果。待處理的數據會預先從内存傳到寄存器中，寄存器的存取速度比内存快。運算器用來對數據進行算術運算和邏輯運算，多個ALU可以加快運算速度。控制器是CPU的指揮中心，包括指數計數器好指令寄存器。控制器是用來解釋指令含義，控制運算器操作、記錄内部狀态的部件。

Pentium 4微處理器：它是目前的主流CPU.主要特征有：具有高速緩沖存儲器Cache；超标量體系結構，包括了9個ALU并可以同時工作，采用了流水線的方式執行指令，最多允許有126條指令在流水線上同時處理。

Cache的作用：Cache的速度幾乎與CPU一樣快，計算機在執行程序時，将預測可能會執行的指令或數據送入Cache，當CPU需要從内存讀取數據或指令時，先檢查Cache中有沒有，若有，直接從Cache中讀取，而不用去訪問内存，大大節省了時間，發揮了CPU的高速性能。Cache容量越大，訪問Cache的命中率就越高，從而減少CPU等待取内存數據的時間，提高了CPU的執行效率。

CPU速度相關的因素：CPU速度與指令系統、Cache容量、運算器的邏輯結構、CPU的時鐘頻率都有關系。功能強大的指令系統使得完成相同任務的程序所需執行的指令數目減少；大容量的Cache存儲器和多個高速的ALU可以使執行指令的步驟減少，CPU的時鐘頻率高低則直接與CPU速度相關。

◆◆例題：1.為了提高計算機中CPU的運行效率，可以采用多種措施，但以下措施中（ D ）是基本無效的。

A.增加高命中率的指令預測部件

B.增加高速度的ALU的個數

C.提高CPU的時鐘頻率

D.增大外存的容量

2.CPU的處理器與（ D ）無關。

A.指令系統 B.CPU主頻 C.Cache容量 D.寄存器大小

3.下列關于CPU結構的說法錯誤的是 （ C ）

A.控制器是用來解釋指令含義、控制運算器操作、記錄内部狀态的部件 B.運算器用來對數據進行各種算術運算和邏輯運算

C.CPU中僅僅包含運算器和控制器兩部分

D.運算器由多個部件，如整數ALU和浮點運算器等

4.CPU是構成微型計算機的最重要部件,下列關于Pentium 4的叙述中，錯誤的是 （ D ）

A.Pentium 4除運算器、控制器和寄存器之外，還包括Cache存儲器

B.Pentium 4運算器中有多個運算部件

C.一台計算機能夠執行的指令集完全由該機所安裝得CPU決定

D.Pentium 4的主頻速度提高1倍，PC機執行程序的速度也相應提高1倍

5.CPU中用來臨時存放參加運算的數據和運算得到的中間（或最後）結果的部件是 （ C ）

A.數據Cache B.運算器

C.寄存器 D.控制器

6.微型計算機中，運算器的基本功能是 （ A ）

A.進行算術運算和邏輯運算

B.保存各種數據和信息

C.保持各種控制狀态

D.控制機器各個部件協調一緻地工作

7.在計算機硬件系統中，Cache是 （ B ）

A.隻讀存儲器

B.高速緩存存儲器

C.可編程隻讀存儲器

D.可擦除可再編程隻讀存儲器

8.下面是關于PC機的若幹叙述

①CPU中包含幾十個甚至上百個寄存器，用來臨時存放待處理的數據

②CPU是PC機中不可缺少的組成部分，它擔負着運行系統軟件和應用軟件的任務

③CPU的速度比主存儲器低得多，使用高速緩存（cache）可以顯著提高CPU的速度

④PC機中隻有1個微處理器，它就是CPU

其中錯誤的是 （ D ）

A.①和③ B.②和③ C.②和④ D.③和④

9.Pentium 4處理器中的Cache是一種高速緩沖器，其作用是（ A ）

A.發揮CPU的高速性能 B.擴大外存容量

C.擴大主存容量 D.加快與外設交換數據的速度

10.具有指令流水線結構的CPU，多數情況下指令執行時間取決于（C）

A.指令執行的步數 B.算數邏輯部件的數目

C.CPU時鐘周期 D.CPU内部的Cache存儲器大小

題型六：指令與指令系統 ★★

◆◆理論：指令：指令是構成程序的基本單位。一般由操作碼和操作數兩部分組成。操作碼指出計算機應執行何種操作；操作數指出該指令所處理的數或數據所在的位置。

指令系統：每一種CPU都有自己獨特的一組命令。CPU所能執行的全部指令稱為該CPU的指令系統。為了解決軟件兼容性問題，通常采用"向下兼容"的方式開發新的處理器，即在新處理器中保留老處理器的所有指令，同時擴充功能更強的新指令。

◆◆例題：1.關于指令系統的叙述中，正确的是 （ B ）

A.用于解決某一問題的一個指令序列稱為指令系統

B.指令系統中的每一條指令都是CPU能執行的

C.不同類型的CPU，其指令系統完全一樣

D.不同類型的CPU，其指令系統不一樣

2.指令是一種用二進制數表示的命令語言，一般情況下，指令由（操作碼）和（操作數）組成。

3.采用逐步擴充指令系統的做法，目的是使新老處理器保持（向上兼容）。

4.每一種不同類型的CPU都有自己獨特的一組指令，一個CPU所能執行的全部指令稱為（指令系統）。

題型七：PC機的主闆、芯片組與BIOS ★★

◆◆理論：主闆的組成：主闆又稱母闆，是PC機的核心部件。主闆上通常包含以下幾個部分：微處理器插座（或插槽）、處理器調壓器、主闆芯片組、第二級高級緩存（現通常已和CPU封裝一起）、存儲器（SIMM或DIMM）插座、總線槽、ROM BIOS、CMOS RAM/RT、超級I/O芯片等。随着集成電路的發展和計算機技術的進步，現在許多擴充卡的功能可以部分或全部集成在主闆上。

芯片組的功能：芯片組是構成主闆控制電路的核心，主要功能有：提供對CPU的支持，主闆能安裝何種CPU由芯片組決定。計算機系統時鐘及各種與其同步的時鐘也是由芯片組決定。提供對主存的管理，芯片組決定了主闆上所能安裝的内存容量、可使用的内存條型等。内存的讀寫周期也是由芯片組控制。提供對Cache的管理、标準AT機用I/O控制、各種标準總線的I/O擴展槽的控制等。

主闆BIOS：BIOS是基本輸入/輸出系統的簡稱，主要是指固化在計算機主闆上ROM芯片中的一組程序，因此，常稱為主闆BIOS，也稱ROM BIOS。它的主要功能有：POST（Power On Self Test，加電自檢）與系統自舉裝入程序、CMOS SETUP（或BIOS SETUP）程序、基本的I/O設備驅動程序和底層中斷服務程序。

◆◆例題：1.下面關于目前流行的台式PC機主闆的叙述中錯誤的是 （ D ）

A.主闆上通常包含微處理器插座（或插槽）和芯片組

B.主闆上通常包含ROM BIOS和存儲器（内存條）插座

C.主闆上通常包含PCI總線插槽

D.主闆上通常包含IDE連接器

2.下面關于PC機主闆BIOS的叙述中，錯誤的是 （ D ）

A.BIOS包含POST（加電自檢）和系統自舉裝入程序

B.BIOS包含CMOS SETUP程序

C.BIOS包含基本的I/O設備驅動程序和底層中斷服務程序

D.BIOS保存在主闆的CMOS RAM中

3.下面關于PC機主闆芯片組的叙述中，錯誤的是 （ A ）

A.如今的芯片組已标準化，同一芯片組可用于不同類型的CPU

B.芯片組應包含中斷控制器和最佳DMA控制器的功能

C.芯片組型号确定後，主闆能配置的内存條的類型号也随之确定

D.芯片組型号确定後，主闆能配置的最佳CPU型号也随之确定

4.從PC機的物理結構來看，芯片組是PC機主闆上各組成部分的樞紐，它連接着（CPU）、内存條、硬件接口、網絡接口、PCI插槽等，主闆上的所有控制功能幾乎由它來完成。

5.PC機主闆上的芯片組，它的主要作用是實現主闆所需要的控制功能。 （正确）

題型八：内存的分類機功能 ★★

◆◆理論：内存的分類：半導體存儲器芯片主要按照是否能随機地進行讀寫，分為随機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）兩大類。随機存取存儲器中的信息可以由指令随機地讀出與寫入。根據其存儲信息的原理不同，RAM可分為靜态RAM和動态RAM。按照ROM的内容是否（或怎樣）改寫，ROM可分為下面幾類：Mask ROM（掩膜ROM或固化ROM）；PROM（可編程ROM）；EPROM（可擦除可編程ROM）；Flash ROM（快擦除ROM，閃光ROM或閃爍存儲器）。Flash ROM由于其單片存儲量大，易于修改，因此，在PC機中用于存儲主闆BIOS程序。

主存的功能：由DRAM芯片組成。在主存儲器地址被選定後，主存儲器讀出數據并送到CPU所需要的時間稱為這個主存儲器的存取時間，單位是ns。為了提高DRAM讀/寫速度，又出現了性能更為優越的存儲器RDRAM和DDR SDRAM。

内存條：根據内存的封裝方式和内存條插槽的規格可以分為：單列直插式内存條模塊（SIMM内存條）和雙列直插式内存條模塊（DIMM内存條）。

◆◆例題：1.半導體存儲器芯片按照是否能随機存取，分為（RAM）和ROM（隻讀存儲器）兩大類。

2.在RAM、ROM、PROM、CD-ROM四種存儲器中，（RAM）是易失性存儲器。

3.PC機的主存儲器是由許多DRAM芯片組成的，目前其存儲時間的單位是（ns）。

4.DIMM内存條的觸點分布在内存條的兩面，所以又被稱為（雙列直插）式内存條。

5.以下是關于PC機主存儲器的叙述錯誤的是 （ A ）

A.主存儲器的基本編址單元的長度為32位

B.主存儲器也稱内存，它是一種動态随機存儲器

C.目前市場上銷售的PC機的内存容量大多已達到64M以上

D.PC機的内存容量一般是可以擴大的

6.下列叙述中錯誤的是 （ A ）

A.閃爍式（Flash）ROM在低電壓下，存儲信息可寫不可讀

B.可擦可編程EPROM常用于各種軟件的開發過程

C.ROM信息已經固定化，用戶不能進行任何修改

D.可編程PROM存儲信息在使用前由專用設備寫入

未完待續......

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