Câu hỏi ôn tập Kiến trúc máy tính

CHƯƠNG 1 1) Định nghĩa máy tính là gì. 2) Tại sao máy tính bỏ túi (calculator) không được xem là máy tính điện tử (computer)? 3) Nêu chức năng và nhiệm vụ của CPU. 4) Nêu chức năng và nhiệm vụ của bộ nhớ. 5) Nêu chức năng và nhiệm vụ của thiết bị ngoại vi. 6) Tại sao chương trình viết cho máy này không chạy được trên máy khác? 7) Ngôn ngữ lập trình là gì? Tại sao cần có NNLT? 8) Chương trình dịch là gì? Phân loại, đặc điểm từng loại. 9) Có bao nhiêu loại phần mềm? Tại sao gọi là phần mềm hệ thống? 10) Phần dẻo (firmware) là gì? Nêu đặc điểm và ứng dụng. 11) Trình bày mô hình Turing. 12) Trình bày mô hình Von Neumann. Nêu 3 nguyên lý của Von Neumann về kiến trúc

Câu hỏi ôn tập

Môn học : Kiến trúc máy tính

Biên soạn : GV Bùi Công Trường CHƯƠNG 1

1) Định nghĩa máy tính là gì

2) Tại sao máy tính bỏ túi (calculator) không được xem là máy tính điện tử (computer)? 3) Nêu chức năng và nhiệm vụ của CPU

4) Nêu chức năng và nhiệm vụ của bộ nhớ

5) Nêu chức năng và nhiệm vụ của thiết bị ngoại vi

6) Tại sao chương trình viết cho máy này không chạy được trên máy khác?

7) Ngôn ngữ lập trình là gì? Tại sao cần có NNLT?

8) Chương trình dịch là gì? Phân loại, đặc điểm từng loại

9) Có bao nhiêu loại phần mềm? Tại sao gọi là phần mềm hệ thống?

10) Phần dẻo (firmware) là gì? Nêu đặc điểm và ứng dụng

11) Trình bày mô hình Turing

12) Trình bày mô hình Von Neumann Nêu 3 nguyên lý của Von Neumann về kiến trúc máy tính

13) Kiến trúc Harvard là gì? Nêu sự khác biệt so với kiến trúc Von Neumann

14) Tại sao máy tính ngày nay sử dụng kiến trúc Von Neumann Nêu ưu và nhược điểm của kiến trúc Von Neuman

15) Trình bày lịch sử phát triển của máy tính

16) Nêu đặc điểm của máy tính về các mặt : công nghệ chế tạo, hệ điều hành, phần cứng và phần mềm của máy tính:

a) Thế hệ 1

b) Thế hệ 2

c) Thế hệ 3

d) Thế hệ 4

17) Máy tính thế hệ kế tiếp theo bạn phải có những đặc điểm gì? Tại sao?

18) Môn học cấu trúc máy tính nghiên cứu vấn đề gì?

19) Tại sao cấu trúc máy tính được phân làm nhiều lớp? Nêu đặc điểm và tên gọi của các lớp

20) Trình bày mô hình phân cấp máy tính theo Tanenbaum

21) Máy tính được chia làm bao nhiêu loại? Nêu đặc điểm của từng loại

22) Chương trình dịch là gì? Mô tả hoạt động của một chương trình dịch

23) So sánh giữa trình thông dịch và trình biên dịch Chương trình nào dịch hiệu quả hơn về:

a) Tốc độ xử lý

b) Dễ kiểm sửa lỗi

24) Nêu các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng một máy tính

25) So sách sự giống nhau và khác nhau giữa phần cứng và phần mềm

26) Giải thích các thuật ngữ sau:

a) Đa chương

b) Đa xử lý

c) Xử lý song song

d) Xử lý phân tán

27) Vi chương trình là gì? Tại sao cần sử dụng vi chương trình?

28) So sánh ưu nhược điểm giữa CPU loại RISC và CISC

29) Phần dẻo là gì? So sánh phần dẻo với phần cứng và phần mềm

30) Máy tính hiện nay hoạt động theo nguyên lý Von-Neumann Hãy trình bày nguyên lý Von-Neumann

31) Mạch tích hợp (IC) là gì? Phân loại mạch tích hợp

32) Mô tả chức năng của các thành phần trong máy tính:

a) CPU

b) Bộ nhớ

c) Thiết bị ngoại vi

33) Tốc độ tính toán của CPU đo bằng đơn vị gì?

34) Dung lượng bộ nhớ đo bằng đơn vị gì?

35) Bộ nhớ Cache là gì? Đặc điểm, mục đích sử dụng

36) Tại sao cần có bộ nhớ cache trong máy tính?

37) Tại sao máy tính ngày nay có nhiều lớp cache? Giải thích sự khác nhau giữa cache L1, L2 và L3

38) Thanh ghi là gì? Đặc điểm, mục đích sử dụng

39) Bus hệ thống là gì? Mục đích, đặc điểm, chức năng, phân loại

40) Độ rộng bus dữ liệu thể hiện tính chất gì của máy tính?

41) Độ rộng bus địa chỉ thể hiện tính chất gì của máy tính?

42) Mô tả thành phần chính của một máy vi tính

43) Tại sao máy tính có cấu trúc 3 bus? Mô tả chức năng của từng loại bus

44) Tại sao CPU sử dụng 2 chế độ tốc độ khác nhau?

45) Các đơn vị đo Hz, MIPS và MFLOPS dùng để chỉ tính chất gì của CPU?

46) Hệ điều hành OS/360 trên hệ thống IBM/360 có đặc điểm gì?

47) Hệ điều hành Unix có đặc điểm gì?

48) Hệ điều hành Linux có đặc điểm gì?

CHƯƠNG 2

1) Tại sao trong máy tính phải sử dụng số hệ Nhị phân? Bát phân? Thập lục phân? 2) Nêu quy tắc chuyển đổi giữa các hệ thống số:

a) Từ hệ bất kỳ sang hệ thập phân

b) Từ hệ thập phân sang hệ bất kỳ

c) Từ hệ nhị phân sang bát phân và ngược lại

d) Từ hệ thập lục phân sang nhị phân và ngược lại

e) Từ hệ thập lục phân sang bát phân và ngược lại

3) Số bù 2 là gì? Quy tắc tính toán trên số bù 2

4) Số bù BCD là gì? Quy tắc tính toán trên số BCD

5) Mã thừa (excess code) là gì? Ưu nhược điểm Trình bày các mã thừa 3 của các số nguyên 0 9

6) Đổi số thập phân 12345 ra các hệ từ 2 đến 9

7) Đổi các số sau ra hệ thập phân :

a) 1010010111012

b) 1101001110112

c) C0CAF16

d) AC016

e) 73418

f) 20468

g) 132045

h) 10201203

8) Đổi các số thập phân sau lần lượt ra số nhị phân, bát phân và thập lục phân:

a) 123,58

b) 12586

c) -5831,23 d) 63184 9) Trình bày các số thập phân : +26, -37, +141 và -123 dưới dạng số nhị phân 8 bit

a) Có dấu

b) Số bù 1

c) Số bù 2

10) Thực hiện các phép toán sau:

a) Cộng 10110100112 và 100101112

b) Nhân 101102 và 11012

c) Trừ 864A16 và 1AE416

d) Chia 135428 và 4368

11) Thực hiện các phép toán sau trên số thập lục phân:

a) 4A6 OR 128

b) NOT 284F

c) 74FA AND 20CB

d) 180F XOR FCD8

12) Hãy tính chính xác số byte có trong :

a) 1MB

b) 1GB

c) 1TB

13) Mã hóa các ký tự sau bằng mã ASCII

a) T, I, N, H, O, C

b) t, i, n, h, o, c

c) C, o, m, p, u, t, e, r

14) Mã ASCII sau đây (hệ 16) mã hóa các ký tự nào?

a) 47, 38, 66, 72, 54

b) 2A, 2D, 40, 7D, 3A

c) 63, 4F, 6E, 4D, 30, 74

15) Tại sao phải sử dụng bộ mã ASCII chuẩn cho mọi loại máy tính? Một máy tính sử dụng bộ mã bất kỳ sẽ gặp những hạn chế gì?

16) Bộ mã ASCII chuẩn sử dụng 7 bit – bit thứ 8 được sử dụng như thế nào?

17) Nêu đặc điểm và so sánh các bộ mã ASCII và EBCDIC

18) Dấu chấm động là gì? Tại sao phải dùng dấu chấm động? Nêu các chuẩn mã hóa dấu chấm động hiện nay

19) Số BCD là gì? Khi nào cần sử dụng số BCD? Biểu diễn các số thập phân sau thành số BCD: 123, 48, 6135

20) Mã Unicode là gì ? Nêu đặc điểm và ứng dụng của mã Unicode Mã 8 và

UTF-16 có quan hệ thế nào với mã Unicode ?

21) Trình bày cách mã hóa tiếng Việt có dấu trong Máy tính Tiêu chuẩn Việt nam đang quy định sử dụng bộ mã nào?

22) Đổi các số thập phân sau ra dạng dấu chấm động độ chính xác đơn (32 bit) và chính xác kép (64 bit) đưới dạng thập lục phân:

a) 12345.678

b) 98.765432

c) -2345.123

23) Đọc 1 số thực chính xác đơn trong bộ nhớ được 4 byte số hệ 16: C5-92-92-00 Hãy đổi số trên ra dạng thập phân thông thường

24) Tương tự câu 21 cho các số sau :

a 42E48000

b 3F880000

c 00800000

d C7F00000

25) Các số nhị phân sau đây định dạng theo chuẩn số thực độ chính xác đơn Hãy đổi ra dạng số thập phân thông thường

a 1 10000011 11000000000000000000000

b 0 01111110 10100000000000000000000

c 0 10000000 00000000000000000000000

26) Giải thích các thuật ngữ Big-endian và Little-endian

27) Nêu các biểu diễn 1 chuỗi ký tự trong máy tính Làm sao để xác định chiều dài chuỗi? 28) Tại sao người ta không thống nhất 1 chuẩn chung về tập lệnh CPU?

CHƯƠNG 3

1) Mô tả cấu trúc và nguyên lý làm việc 1 transistor

2) Mô tả cấu tạo các cổng cơ bản NOT, NAND và NOR từ transistor

3) Từ cổng NAND (hoặc NOR) hãy tạo ra các cổng cơ bản : NOT, AND, OR

4) Ký hiệu và bảng chân trị cho các cổng NOT, AND & OR 2 ngõ vào

5) Ký hiệu và bảng chân trị cho các cổng AND, OR nhiều ngõ vào

6) Mô tả các luật sau trong đại số Boole:

a) Luật đơn vị

b) Luật kết hợp

c) Luật phân phối

d) Luật De Morgan

7) Mô tả sự hoạt động của mạch dồn kênh (MUX) và phân kênh (DeMux) sau:

8) Mô tả sự hoạt động của mạch giải mã (decode) 2 ra 4 sau:

9) Tương tự câu 8 cho mạch giải mã 3 ra 8

10) Vẽ mạch và giải thích hoạt động của mạch so sánh 2 số 8 bit

11) Giải thích sự hoạt động của mạch dịch 8 bit như hình sau:

12) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch cộng bán phần, mạch cộng toàn phần 1 bit

13) Mô tả hoạt động của mạch cộng 8 bit từ mạch cộng 1 bit

14) Mô tả hoạt động của mạch kiểm tra chẵn/ lẻ (parity) 8 bit

15) Mô tả hoạt động của mạch ALU 1 bit sau:

16) Mô tả hoạt động của mạch ALU 2 bit sau:

17) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch ALU 8 bit ghép từ ALU 1 bit ở câu 15 18) Giải thích hoạt động của 1 transistor, 1 transistor hoạt động tương đương cổng logic nào?

19) Giải thích hoạt động của các mạch:

a) Lật (Flip-Flop)

b) Dịch trái/ phải 8 bit

c) Giải mã 2 ra 4, 3 ra 8

d) So sánh 8 bit

20) Ký hiệu và chức năng của các cổng logic

a) NOT và AND

b) OR và EX-OR

c) NAND và NOR

21) Giải thích sự hoạt động của mạch sau với x1 và x2 là ngõ vào, f là ngõ ra

22) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b, c là đầu vào:

23) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b, c là đầu vào:

24) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b, c là đầu vào:

25) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b là đầu vào:

26) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b là đầu vào:

a

b

f

a

c

a

c

a

c

x1

27) Lập bảng chân trị cho mạch sau với F là đầu ra và a, b là đầu vào:

28) Vẽ mạch logic và lập bảng chân trị cho biểu thức F = A.B + A.C

29) Vẽ mạch logic và lập bảng chân trị cho biểu thức F = A(B + C)

30) Vẽ mạch logic và lập bảng chân trị cho biểu thức F = (A + B).(A + C)

31) Vẽ mạch logic và lập bảng chân trị cho biểu thức F = (A.(NOT B)) + ((NOT A).B) 32) Chứng minh rằng 2 mạch sau tương đương nhau: A + B.C = (A + B).(A + C) 33) Chứng minh rằng 2 mạch sau tương đương nhau: A.(B + C) = A.B + A.C

34) Chứng minh rằng 2 mạch sau tương đương nhau: NOT(A.B.C) = (NOT A) + (NOT B) + (NOT C)

35) Mô tả hoạt động của Mạch chốt SR có xung Clock

36) Mô tả hoạt động của Mạch chốt D có xung Clock:

37) Mô tả hoạt động của D Flip-Flop

38) Mô tả hoạt động của mạch bộ nhớ 4x3bit:

a

b

f

a

b

f

39) Mô tả chức năng của các chân tín hiệu CS, OE và WE trong các chip bộ nhớ RAM 40) So sánh sự khác nhau giữa 2 chip bộ nhớ RAM 512Mbit: 128M x 4 và 32M x 16

CHƯƠNG 4

1) Tại sao phải tìm hiểu kiến trúc tập lệnh trong máy tính? Vị trí và vai trò của kiến trúc tập lệnh

2) Mô tả chức năng các thanh ghi sau: PC, IR, MAR, MBR, IOAR, IOBR

3) Mô tả trình tự 6 bước thi hành chương trình của sơ đồ sau:

4) Tập thanh ghi trong CPU để làm gì? Phân loại

5) Mô tả chức năng của các loại thanh ghi sau và cho ví dụ minh họa:

a) TG địa chỉ

b) TG dữ liệu

c) TG đa năng

d) TG trạng thái

e) TG lệnh

6) Mô tả cơ chế hoạt động của bộ nhớ stack và vai trò của thanh ghi SP

7) Mô tả chức năng của các thanh ghi sau:

a) PSW (Flags)

b) PC (IP)

c) SP

d) DP

8) Kể tên và chức năng của các thanh ghi đa năng trong CPU Intel 16 bit, 32 bit, 64 bit 9) Kể tên và chức năng của các thanh ghi segment trong CPU Intel 16 bit, 32 bit, 64 bit 10) Một lệnh máy gồm các thành phần nào?

11) So sánh và phân tích ưu nhược điểm của lệnh 0, 1, 2 và 3 toán hạng

12) Lệnh PUSH/POP dùng để làm gì?

13) Tác dụng của các phép toán NOT, AND, OR trên chuỗi bit?

14) Mục đích và tác dụng của lệnh SHIFT và ROTATE?

15) So sánh và nêu phạm vi ứng dung của lệnh rẽ nhánh có và không điều kiện

16) Mô tả hoạt động của lệnh CALL và RETURN trong chương trình con

17) Mô tả cách truyền tham số qua stack khi gọi chương trình con

18) Giải thích các phương pháp định địa chỉ trong toán hạng của lệnh:

a) Định địa chỉ tức thì

b) Định địa chỉ thanh ghi

c) Định địa chỉ trực tiếp

d) Định địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi

e) Định địa chỉ gián tiếp

f) Định địa chỉ dịch chuyển

19) Phân loại và so sánh 2 loại tập lệnh CISC và RISC

20) Tại sao kiến trúc tập lệnh CISC có nhiều nhược điểm so với RISC nhưng vẫn được sử dụng nhiều trong thực tế?

21) CPU Intel x86 hỗ trợ các kiểu dữ liệu nào?

22) Trình bày đặc điểm của CPU họ Intel 80x86

23) Trình bày cấu trúc của CPU:

a) 8088 và 8086

b) 80286

c) 80386

d) Pentium

e) Core 2 Duo

f) Core 2 Quad

g) Core i3, i5 và i7

24) Mô tả hoạt động của các lệnh Intel x86 sau đây:

25) Mô tả hoạt động của các lệnh Intel x86 sau đây:

26) Mô tả hoạt động của các lệnh Intel x86 sau đây:

27) So sánh ưu nhược điểm của các loại lệnh 1 địa chỉ, 2 địa chỉ và 3 địa chỉ Cho ví dụ minh họa

28) Thanh ghi là gì? Mô tả các thanh ghi trong CPU 386

29) Cờ trạng thái là gì? Mô tả các cờ của CPU 8086, 80386

30) Bộ nhớ Stack là gì? Cách sử dụng bộ nhớ stack, ứng dụng của stack Địa chỉ stack được lưu trong các thanh ghi nào?

31) Phương pháp tính địa chỉ vật lý bộ nhớ từ 2 thành phần segment và offset Từ đó áp dụng để:

a) Tính địa chỉ vật lý của các địa chỉ logic sau: A200:12CF, B2C0:FA12, 1836:A64F

b) Tính thành phần còn thiếu trong các địa chỉ sau:

─ ?:14DA = 235DA

─ D765:? = DABC0

─ ?:CD21 = 32D21 32) Trình bày dạng lệnh ngôn ngữ máy của CPU 8086/8088

33) Cho đoạn chương trình sau:

MOV AX,0110

MOV DI, AX

MOV BL, AL

MOV [0100], AX

MOV [BX+DI], AX

MOV [DI] + 4, AX

a) Giải thích hoạt động từng lệnh của chương trình trên

b) Dịch đoạn chương trình trên ra ngôn ngữ máy

c) Giả sử các thanh ghi và các ô nhớ ban đầu đều là 0000(16) Xác định các địa chỉ ô nhớ và nội dung các ô nhớ sau khi thi hành đoạn chương trình trên

34) Tương tự câu trên cho 2 đoạn chương trình sau:

a) ADD AX, 00FF

ADC SI, AX

INC BYTE PTR [0100]

SUB DL, BL

SBB DL, [0200]

b) DEC BYTE PTR [DI + BX] NEG BYTE PTR [DI] + 0010 MUL DX

IMUL BYTE PTR [BX + SI] CWD

35) Viết 1 chương trình thực hiện thao tác sau đây:

7(AX) – 5(BX) – (BX/8)  (AX) 36) Đoạn chương trình sau được gọi là vòng lặp làm trễ:

MOV CX, 1000 DELAY : DEC CX

JNZ DELAY

……

a) Lệnh JNZ sẽ được thi hành bao nhiêu lần?

b) Sửa lại chương trình để lệnh JNZ thi hành đúng 17 lần

c) Sửa lại chương trình để lệnh JNZ thi hành 232 lần

37) Cho N là 1 số nguyên 0 < N ≤ 10 Viết chương trình tính giai thừa của N ( N! = 1x2x3x…N) và lưu kết quả vào ô nhớ FACT

38) Viết một chương trình tính tổng N số nguyên đầu tiên và lưu vào ô nhớ SUM ( Sum = 1+2+3+…+N)

39) Cho đoạn chương trình sau:

PUSH AX

PUSH BX

PUSH CX

PUSH DX

POP AX

POP BX

POP CX

POP DX

a) Mô tả hoạt động và kết quả thi hành của đoạn chương trình trên

b) Viết lại đoạn chương trình trên bằng 4 lệnh khác (không dùng PUSH và POP)

40) Cho 3 đoạn chương trình sau:

a) MOV AL, [SI]

MOV [DI], AL

INC SI

INC DI

b) MOV AX,[SI]

INC SI INC SI

c) MOV AL, [DI] CMP AL, [SI] DEC SI DEC DI

─ Mô tả hoạt động của mỗi đoạn chương trình

─ Dịch các đoạn chương trình trên ra ngôn ngữ máy

─ Viết lại các đoạn chương trình trên bằng các lệnh khác tương đương

41) Cho đoạn chương trình

MOV AX, [MEM]

SHL AX,1

MOV BX, AX

SHL AX, 1

SHL AX, 1

ADD AX, BX

MOV [MEM], AX

a) Mô tả hoạt động của đoạn chương trình trên

b) Dịch đoạn chương trình trên ra ngôn ngữ máy

42) Trình bày các cơ chế định địa chỉ có trong CPU 8086/8088

43) So sánh cấu trúc và chức năng của CPU Pentium với Pentium Pro, Pentium MMX và Pentium II, Core Duo và Core 2 Duo, Core i5 và Core i7

CHƯƠNG 5

1) Mô tả chức năng các thành phần trong CPU :

a) CU

b) ALU

c) RF

d) BIU

2) Mô tả các tính hiệu đi/đến các thành phần sau trong CPU:

a) CU

b) ALU

c) RF

d) BIU

3) Chu trình lệnh là gì? Mô tả các bước cơ bản trong chu trình lệnh

4) Mô tả quy trình thi hành 1 lệnh của CPU

5) Mô tả quy trình đọc ghi một ô nhớ

6) Mô tả chi tiết các hoạt động của chu trình lệnh sau:

a) Nhận lệnh (Fetch Instruction - FI)

b) Giải mã lệnh (Decode Instruction - DI)

c) Nhận toán hạng (Fetch Operands - FO)

d) Thực hiện lệnh (Execute Instruction - EI)

e) Cất toán hạng (Write Operands - WO)

f) Ngắt (Interrupt Instruction - II)

7) Đặc điểm, phân loại, ưu nhược điểm của đơn vị điều khiển CU trong CPU

8) Giải thích và so sánh các công nghệ CPU sau :

a) Scalar

b) Super-Scalar

c) PipeLine

d) Super-Pipeline

9) Giải thích và so sánh các công nghệ CPU sau :

a) HT

b) Multi-Core

c) Multi-Processor

10) CPU Intel Core i7 sử dụng các công nghệ gì ?

11) Mô tả hoạt động của dạng lệnh VLIW trong CPU Intel Itanium

12) Mô tả các trở ngại trong ống lệnh và cách khắc phục

13) Mô tả các thuật ngữ: Cache L1, L2 và L3

14) Tại sao cache L1 là loại tách rời (split cache) chứ không phải cache chung như L2 và L3?

15) Giải thích các thuật ngữ:

a) MMU

b) MMX

c) VLIW

16) Giải thích các thuật ngữ:

a) Đa chương (multi-programming)

b) Đa luồng (multi-threading)

c) Đa nhân (multi-core)

d) Đa xử lý (multi-processing)