Day41（补）-【软考】2022年下半年软考软件设计师综合知识真题-计算机硬件基础知识

2022年下半年软考软件设计师综合知识真题

第1章 计算机系统基础知识(6/38)

-计算机硬件基础知识4/4

● 2.CPU(中央处理单元)的基本组成部件不包括()。
A. 算术逻辑单元
B. 系统总线
C. 控制单元
D. 寄存器组

哲学概念及收敛思维：

是不包括，排除正确的组成部件

1、算术逻辑单元（ALU）是 CPU 的重要组成部分。它主要负责执行算术运算（如加、减、乘、除等）和逻辑运算（如与、或、非等）。排除A

2、控制单元是 CPU 的核心部件之一，它负责根据指令的要求，产生相应的控制信号，例如控制运算的顺序等，排除C

3、寄存器组是 CPU 内部的一组高速存储单元，用于临时存储数据、指令、地址等信息。CPU 访问寄存器的速度比访问内存要快得多。在运算过程中，数据常常先存放在寄存器中，便于快速处理，所以它是 CPU 基本组成部件。排除D

4、系统总线是计算机系统中连接各个部件（包括 CPU、内存、输入输出设备等）的公共通信线路，它的作用是在不同部件之间传输数据、地址和控制信号。但它并不属于 CPU 内部的基本组成部件，它是用于连接 CPU 与其他部件的

CPU这个集合内部的元素和集合外部的元素的区分，考外部元素

● 1.以下关于 RISC(精简指令集计算机)特点的叙述中，错误的是()。
A. 对存储器操作进行限制，使控制简单化
B. 指令种类多，指令功能强
C. 设置大量通用寄存器
D. 选取使用频率较高的一些指令，提高执行速度

哲学概念及收敛思维：

错误的是，排除正确的

1、RISC 通常对存储器操作进行限制，比如只有取数 / 存数指令能访问存储器，其余指令操作在寄存器之间进行。排除A

Load/Store架构：

• 限制内存操作：只有Load（从内存读）和Store（向内存写）指令可直接访问内存。

2、RISC 设置大量通用寄存器，这样可以在指令执行过程中，更多地在寄存器之间进行数据操作，减少对慢速存储器的访问次数，排除C

注意，硬件寄存器，就是要数量多，越多，相对更慢的内存，就用得越少

简洁方面，指的是功能，是指令，一定要少！

• 通用寄存器数量多：

  • 原因：减少对慢速内存的访问，提升数据处理速度。

  • 作用：存储临时数据、中间结果和常用变量，支持快速算术逻辑运算。

  • 例如：ARM架构通常有16个通用寄存器，MIPS有32个。

  • 典型RISC架构示例对比

  架构	通用寄存器数	指令特点	应用场景
  ARM	16 (R0-R15)	条件执行、灵活的桶形移位器	移动设备、嵌入式
  MIPS	32	严格正交设计、延迟槽	学术研究、早期路由器
  RISC-V	32（可扩展）	模块化指令集、开源	IoT、高性能计算

3、RISC 选取使用频率较高的指令，对这些指令进行优化设计，能有效提高指令的执行速度。排除D

• 高频指令类型：

  • 数据移动：LDR（加载）、STR（存储）。

  • 算术逻辑：ADD、SUB、AND、OR。

  • 控制流：B（分支）、CMP（比较）、BL（带链接跳转）。

  • RISC的设计哲学

    • Less is More：通过精简指令和硬件复杂度，换取更高的执行效率与能效比。
    • 以编译器为中心：将复杂性从硬件转移至编译器，实现灵活性与性能的平衡。

RISC设计的了解，集合范围抽取高频指令的范围，越高速的设计就要越简洁，CPU和网络层次都一样，考整个大集合，并非RISC特定集合的特性

● 4.以下存储器中，（）使用电容存储存，而且需要周期性地进行刷新。
A. DRAM
B. EPROM
C. SRAM
D. EEPROM

哲学概念及收敛思维：

1、EPROM 是可擦除可编程只读存储器，它通过紫外线照射来擦除存储内容，然后可以重新编程写入数据。它主要用于存储一些需要可擦写且断电后数据不丢失的程序或数据，如早期的 BIOS 程序存储。排除B

• 写入速度慢：微秒级（DRAM为纳秒级），最大硬伤

2、SRAM 即静态随机存取存储器，它使用触发器来存储信息，触发器只要有电就能保持其状态，常用于高速缓存（Cache）等对速度要求高的场景。排除C

• 面积劣势：相同容量下，SRAM面积是DRAM的 6-10倍

3、EEPROM 是电可擦除可编程只读存储器，它可以通过电信号进行擦除和编程。其存储原理同样与电容无关，EEPROM 常用于存储一些需要经常改写且断电后数据不丢失的少量数据，如计算机主板上的 CMOS 芯片中存储的系统配置信息等，排除D

• 写入速度慢：微秒级（DRAM为纳秒级），最大硬伤

终极对比表

存储器类型	存储原理	是否易失性	是否需要周期性刷新	原因与刷新机制	典型应用场景
DRAM	电容存储电荷	是	需要	电容漏电导致电荷流失，需定期补电	计算机主内存（在内存中也有少量的 ROM，如 BIOS 芯片中的 ROM，它存储着计算机启动和基本硬件配置等重要信息，一般只允许读取，用于在计算机开机时提供初始化等必要功能。）
SRAM	触发器电路（6晶体管）	是	不需要	电路自保持，无需外部干预	CPU高速缓存
EPROM	浮栅MOS管（紫外线擦除）	否	不需要	浮栅电荷被绝缘层隔离，无自然泄漏	固件存储（历史用途）
EEPROM	浮栅MOS管（电擦除）	否	不需要	浮栅电荷稳定性高，仅在擦写时改变	配置信息存储

4、

DRAM：电容的电荷守护者

• 漏电特性：电容电荷通过晶体管漏极或自然泄漏，约 64ms内丢失数据。
• 刷新周期：通常每 64ms 全刷新一次
• 刷新代价：占用约 5-10% 的内存带宽
• 成本优势：相比SRAM，DRAM成本低至 1/10

存储介质和周期刷新输入，考存储器的输出，电容存储只有DRAM唯一一个输出

3.某种部件用在 2000 台计算机系统中，运行工作 1000 小时后，其中有4 台计算机的这种部件失效，则该部件的千小时可靠度R为()。
软考小程序免
A. 0.990
B. 0.992
C. 0.996
D. 0.998

可靠度R的输入和输出

可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。这里需要先算出正常运行的计算机台数，再通过正常运行台数与总台数的比例得出千小时可靠度。

1、正常运行的计算机台数，先给一个正常加异常的总数2000台，再给其中异常的4台

正常的就是1996台

2、可靠度R（Reliability），就是正常集合和总集合之比

1996 / 2000 = 998 / 1000 = 0.998

正常集合数量和总集合数量之比，就是可靠度度量，考正常集合的数量

2024年上半年综合知识真题

章节已分类