计算机组成原理复习总结

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计算机组成原理笔记

计算机组成原理笔记
1. 计算机组成原理是研究计算机硬件和软件组成及其相互关系的学科领域。

2. 计算机由中央处理器（CPU）、存储器和输入输出设备组成，其中CPU是计算机的控制中心。

3. CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指令
的解析和执行，算术逻辑单元负责数据的运算。

4. 存储器用于存储计算机运行时所需的数据和指令，其中包括主存储器和辅助存储器。

5. 输入输出设备用于与外部世界进行信息交互，例如键盘、鼠标、显示器和打印机等。

6. 计算机执行程序时，先从辅助存储器中将程序加载到主存储器，然后由CPU依次执行指令。

7. 指令由操作码和操作数组成，操作码表示指令的类型，操作数表示指令所操作的数据。

8. 指令在执行过程中通过执行周期来完成，包括取指令、分析指令、执行指令和写回数据等阶段。

9. 计算机的性能可以通过时钟频率、指令执行速度和吞吐量等指标进行衡量。

10. 计算机的内部结构可以采用冯·诺依曼结构或哈佛结构，冯·诺依曼结构中指令和数据存储在同一存储器中，而哈佛结
构中指令和数据存储在不同的存储器中。

11. 计算机的指令集架构可以分为精简指令集（RISC）和复杂
指令集（CISC）两种类型。

12. 硬件和软件之间通过接口进行通信，例如操作系统作为硬
件和应用软件之间的接口。

13. 并行计算可以提高计算机的性能，包括并行指令和并行处理等技术。

14. 计算机组成原理还涉及到虚拟内存、缓存和流水线等重要概念和技术。

15. 计算机组成原理的研究对于理解计算机的工作原理和优化计算机性能具有重要意义。

(完整版)计算机组成原理重点整理

一.冯·诺依曼计算机的特点1945年，数学家冯诺依曼研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

3.指令和数据均用二进制数表示。

4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

5.指令在存储器内按顺序存放。

通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。

二.计算机硬件框图1.冯诺依曼计算机是以运算器为中心的2.现代计算机转化为以存储器为中心各部件功能：1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。

2.存储器用来存放数据和程序。

3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式（鼠标键盘）。

5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式（打印机显示屏）。

计算机五大子系统在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。

由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，两大不见往往集成在同一芯片上，合起来统称为中央处理器（CPU）。

把输入设备与输出设备简称为I/O设备。

现代计算机可认为由三大部分组成：CPU、I/O设备及主存储器。

CPU与主存储器合起来又可称为主机，I/O设备又可称为外部设备。

主存储器是存储器子系统中的一类，用来存放程序和数据，可以直接与CPU交换信息。

另一类称为辅助存储器，简称辅存，又称外村。

算术逻辑单元简称算逻部件，用来完成算术逻辑运算。

控制单元用来解实存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令。

ALU和CU是CPU的核心部件。

I/O设备也受CU控制，用来完成相应的输入输出操作。

计算机组成原理复习总结

性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别。
28.DMA 方式：用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送，不须 CPU，用软件控制。 29.指令系统：将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。 30.寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。 31.指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。机器周期：完成摸个独立操作，由若干时钟周期组成。时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。 32.微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的最基本的操作。 33.微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分，由微命令组成。 34.微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。 35.控制存储器：CPU 内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。
-11 1,0101 1,1011 -1011
-4 1,1100 1,0100 -0100
-16 1,0000 无 -10000
1.1100 1.0100 -0.0100
1.1001 1.0111 -0.0111
1.0000 无 -1.0000
6.9.当十六进制数 9B 和 FF 分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？解：真值和机器数的对应关系如下：原码补码 9BH FFH -27 原码 -128 -101 补码 -1 移码 +27 移码 +128 无符号数 155 无符号数 256
36.软中断：由执行软中断指令引起的中断。 37.内中断：来自主机内部的中断请求。 38.外中断：中断源来自主机外部，一般指外部设备中断。

《计算机组成原理》总结完整版

《计算机组成原理》总结完整版《计算机组成原理》学科复习总结★第⼀章计算机系统概论本章内容：本章主要讲述计算机系统的组成、计算机系统的分层结构、以及计算机的⼀些主要指标等需要掌握的内容：计算机软硬件的概念，计算机系统的层次结构、体系结构和计算机组成的概念、冯.诺依曼的主要思想及其特点、计算机的主要指标本章主要考点：概念1、当前的CPU由哪⼏部分组成？控制器、运算器、寄存器、cache (⾼速缓冲存储器)2、⼀个完整的计算机系统应包括哪些部分？配套的硬件设备和软件系统3、什么是计算机硬件、计算机软件？各由哪⼏部分组成？它们之间有何联系？计算机硬件是指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电⼦元器件，各类光、电、机设备的实物组成。

主要包括运算器(ALU)、控制器(CU)、存储器、输⼊设备和输出设备五⼤组成部分。

软件是计算机程序及其相关⽂档的总称，主要包括系统软件、应⽤软件和⼀些⼯具软件。

软件是对硬件功能的完善与扩充，⼀部分软件⼜是以另⼀部分软件为基础的再扩充。

4、冯·诺依曼计算机的特点●计算机由运算器、存储器、控制器、输⼊设备和输出设备五⼤部件组成●指令和数据以同等地位存于存储器内，可按地址寻访●指令和数据⽤⼆进制表⽰●指令由操作码和地址码组成，操作码⽤来表⽰操作的性质，地址码⽤来表⽰操作数在存储器中的位置●指令在存储器内按顺序存放●机器以运算器为中⼼，输⼊输出设备和存储器间的数据传送通过运算器完成5、计算机硬件的主要技术指标●机器字长：CPU ⼀次能处理数据的位数，通常与CPU 中的寄存器位数有关●存储容量：存储容量= 存储单元个数×存储字长；MAR（存储器地址寄存器）的位数反映存储单元的个数，MDR（存储器数据寄存器）反映存储字长主频吉普森法●运算速度MIPS 每秒执⾏百万条指令CPI 执⾏⼀条指令所需的时钟周期数FLOPS 每秒浮点运算次数◎第⼆章计算机的发展及应⽤本章内容：本章主要讲述计算机系统、微型计算机系统的发展过程以及应⽤。

计算机组成原理考研知识点非常全汇编

计算机组成原理考研知识点-非常全汇编一、计算机系统概述1.计算机的基本组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统。

2.计算机的主要性能指标：运算速度、存储容量、输入输出能力、数据传输速率。

3.计算机的应用和发展趋势：人工智能、大数据、云计算、物联网等。

二、运算方法1.数值数据的表示：二进制数、十进制数、十六进制数、非数值数据的表示：字符、图形、音频、视频等。

2.运算方法：二进制数的运算、十进制数的运算、浮点数的运算、逻辑运算。

三、存储系统1.存储器的分类和特点：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。

2.内存储器的组成和编址方式：单元地址、字地址、字节地址、位地址。

3.外存储器的组成和特点：硬盘、U盘、移动硬盘等。

四、指令系统1.指令的组成和格式：指令操作码、指令地址码。

2.指令的分类和功能：算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令等。

3.寻址方式：立即寻址、直接寻址、间接寻址等。

五、中央处理器1.CPU的组成和功能：运算器、控制器、寄存器组。

2.CPU的工作原理：指令的读取和执行、指令流水线技术。

3.CPU的性能指标：吞吐量、响应时间、时钟频率等。

六、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点：键盘、鼠标、显示器等。

2.I/O接口的分类和功能：数据缓冲区、控制缓冲区、状态缓冲区等。

3.I/O方式：程序控制I/O、中断I/O、直接内存访问。

七、总线与主板1.总线的分类和功能：数据总线、地址总线、控制总线。

2.总线的基本组成和特点：单总线结构、多总线结构。

3.主板的组成和功能：芯片组、BIOS芯片、总线扩展插槽等。

八、并行计算机的组成和工作原理1.并行计算机的分类和特点：多处理器系统、分布式系统。

2.并行计算机的组成和工作原理：并行处理机、并行存储器等。

3.并行计算机的性能指标：并行度、吞吐量、响应时间等。

(完整版)计算机组成原理知识点总结(唐朔飞版)

1、硬件：输入输出设备，控制器，存储器，运算器。

2、计算机技术指标：机器字长、存储容量、运算速度。

3、多总线结构的原理：双总线结构特点是将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来，形成主存总线和I/O总线分开的结构。

三总线1由主存总线用于CPU与主存之间的传输，I/O总线供CPU与各类I/O 设备之间传递信息，DMA总线用于高速IO设备与主存之间直接交换信息，任意时刻只能用一种总线，主存总线与DMA总线不能同时对主存进行存取。

三总线2CPU与Cache之间构成局部总线，而且还直接连到系统总线上，cache可通过系统总线与主存传输信息，还有一条扩展总线可以连接IO设备。

四总线由局部总线，系统总线，告诉总线，扩展总线构成。

4、总线判优分为集中式和分布式两种，集中式分为链式查询、计数器定时查询、独立请求方式（排队器）5、总线通信控制的四种方式：同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信。

6、波特率是每秒传输的位数，比特率是每秒传输的有效数据位数（bps）7、存储器技术指标：存储速度，存储容量和位价。

8、存储器分为主存，闪存，辅存和缓存。

9、分层原因：1缓存-主存层解决CPU与主存速度不匹配问题；2主存-辅存层解决系统存储容量的问题。

10、主存的技术指标：存储容量，存储速度（存取时间和存取周期表示）。

11、存储器带宽的计算方法：如存取周期为500ns，每个存取周期可访问16位，则带宽为32M位/秒。

带宽是衡量数据传输率的重要技术指标。

12、动态RAM的刷新方式：集中刷新（是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作‘死时间’）分散刷新（指对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。

不存在死时间，整个系统速度降低）异步刷新（前两种方式的结合，即可缩短死时间，又充分利用最大刷新间隔为2ms的特点）。

13、动态RAM集成度远高于静态RAM；动态RAM行列地址按先后顺序输送，减少了芯片引脚，封装尺寸也减少；动态RAM功耗比静态RAM小；动态RAM的价格比静态RAM便宜；由于使用动态元件，因此速度比静态RAM低；动态RAM需要再生，需配置再生电路，也需要消耗一部分功率。

(完整版)计算机组成原理知识点总结

《计算机组成原理》（白中英）复习第一章计算机系统概论电子数字计算机的分类（P1）通用计算机（超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机）和专用计算机。

计算机的性能指标（P5）数字计算机的五大部件及各自主要功能（P6）五大部件：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。

存储器主要功能：保存原始数据和解题步骤。

运算器主要功能：进行算术、逻辑运算。

控制器主要功能：从内存中取出解题步骤(程序)分析，执行操作。

输入设备主要功能：把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。

输出设备主要功能：把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。

计算机软件（P11）系统程序——用来管理整个计算机系统应用程序——按任务需要编制成的各种程序第二章运算方法和运算器课件+作业第三章内部存储器存储器的分类（P65）按存储介质分类：易失性：半导体存储器非易失性：磁表面存储器、磁芯存储器、光盘存储器按存取方式分类：存取时间与物理地址无关（随机访问）：随机存储器RAM ——在程序的执行过程中可读可写只读存储器ROM ——在程序的执行过程中只读存取时间与物理地址有关（串行访问）：顺序存取存储器磁带直接存取存储器磁盘按在计算机中的作用分类：主存储器：随机存储器RAM ——静态RAM 、动态RAM只读存储器ROM ——MROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM Flash Memory高速缓冲存储器（Cache）辅助存储器——磁盘、磁带、光盘存储器的分级（P66）存储器三个主要特性的关系：速度、容量、价格/位多级存储器体系结构：高速缓冲存储器（cache）、主存储器、外存储器。

主存储器的技术指标（P67）存储容量：存储单元个数M ×每单元位数N存取时间：从启动读(写)操作到操作完成的时间存取周期：两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间，时间单位为ns。

存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量，位/秒、字节/每秒，是衡量数据传输速率的重要技术指标。

计算机组成原理知识点总结

计算机组成原理知识点总结1.计算机系统结构：计算机系统由硬件和软件两个部分组成。

硬件包括中央处理器（CPU）、内存、存储、输入输出设备等；软件包括系统软件和应用软件。

计算机的基本组成包括控制器、运算器、存储器和输入输出设备。

2.布尔代数和逻辑运算：布尔代数是一种逻辑运算的数学体系，计算机的工作原理是基于逻辑运算的。

布尔代数的基本运算有与、或、非、与非等。

逻辑电路是基于这些布尔运算的组合与设计电路，并且逻辑门是构成逻辑电路的基本元件，包括与门、或门和非门等。

3. 数据表示和编码方式：计算机内部使用二进制表示和存储数据。

十进制数可以转换为二进制数，通过位于和非显示十进制数。

计算机采用不同的编码方式来表示字符和数据，例如ASCII码、Unicode等。

4.计算机中的算术运算：计算机进行算术运算包括加法、减法、乘法和除法等。

算术运算是通过逻辑运算和位操作实现的，例如加法器、乘法器和除法器。

5.存储器层次结构：存储器是计算机中用于存储和访问数据的设备。

存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器等。

存储器的访问速度和容量呈反比，存储器层次结构的设计目标是在速度和容量之间找到一个平衡点。

6.输入输出设备：计算机通过输入输出设备与外部世界交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

输入输出设备通过中断机制和设备控制器实现与CPU的数据交换。

7.中央处理器：中央处理器是计算机的核心，执行指令并控制计算机的运行和运算。

中央处理器由控制器和运算器组成，控制器负责解释和执行指令，运算器负责算术和逻辑运算。

8.指令的执行过程：计算机按照程序顺序依次执行指令，指令的执行过程包括取指令、解码、执行和访存。

指令集架构是计算机硬件和软件交互的接口。

9.总线和IO结构：总线是计算机内部各个部件之间传输数据和信号的通道，包括地址总线、数据总线和控制总线。

IO结构包括存储器映射IO和端口映射IO两种方式。

10.中断和异常处理：计算机中断是指暂停当前程序的执行，转而执行其他程序或处理异常情况。

(完整版)计算机组成原理期末复习+内容总结

第一章计算机系统概论1、基本概念硬件：是指可以看得见、摸得着的物理设备（部件）实体，一般讲硬件还应包括将各种硬件设备有机组织起来的体系结构。

软件：程序（代码）+ 数据 + 文档。

由两部分组成，一是使计算机硬件能完成运算和控制功能的有关计算机指令和数据定义的组合，即机器可执行的程序及有关数据；二是机器不可执行的，与软件开发、过程管理、运行、维护、使用和培训等有关的文档资料。

固件：将软件写入只读存储器ROM中，称为固化。

只读存储器及其写入的软件称为固件。

固件是介于硬件和软件之间的一种形态，从物理形态上看是硬件，而从运行机制上看是软件。

计算机系统的层次结构：现代计算机系统是由硬件、软件有机结合的十分复杂的整体。

在了解、分析、设计计算机系统时，人们往往采用分层（分级）的方法，即将一个复杂的系统划分为若干个层次，即计算机系统的层次结构。

最常见的是从计算机编程语言的角度划分的计算机系统层次结构。

虚拟计算机：是指通过配置软件扩充物理机（硬件/固件实现）功能以后所形成的一台计算机，而物理机并不具备这种功能。

虚拟机概念是计算机分析设计中的一个重要策略，它将提供给用户的功能抽象出来，使用户摆脱具体物理机细节的束缚。

2、计算机的性能指标。

1 吞吐量：表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量，用bps度量。

2 响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。

3 利用率：在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所在的比率，用百分比表示。

4 处理机字长：常称机器字长，指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数，如32位机、64位机。

5 总线宽度：一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。

6 存储器容量：存储器中所有存储单元（通常是字节）的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。

7 存储器带宽：单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用B/s（字节/秒）表示。

计算机组成原理考点总结终结版

计算机组成原理考点总结终结版1.计算机的发展历程：从巨型机到小型机、微型机、个人计算机和移动计算机的演变过程，了解每个发展阶段的特点和主要代表机型。

2.计算机的基本组成：CPU（中央处理器）、内存、输入输出设备和外部设备。

了解它们的功能和相互间的连接方式。

3.CPU的结构和工作原理：包括控制器和运算器。

控制器负责控制程序的执行，运算器负责执行算术和逻辑运算。

了解指令的执行过程、寄存器的作用和通用寄存器的设计原则。

4.存储器的层次结构：包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器。

了解它们在计算机中的作用、特点和层次关系。

5.输入输出设备的工作原理：包括串行和并行传输方式、中断和DMA （直接内存访问）技术。

了解输入输出设备与CPU之间的数据传输方式和控制方法。

7.指令系统的设计与性能指标：了解指令的格式、操作码和寻址方式。

掌握指令的执行周期和性能指标，如CPI（每条指令的时钟周期数）和MIPS（每秒执行百万条指令数）。

8.程序的执行过程：包括指令的获取、分析和执行。

了解程序从存储器到CPU的数据传输过程和指令的执行流程。

9.中断和异常处理：了解中断和异常的概念、分类和处理方法。

掌握中断向量表和中断处理程序的设计和实现。

10.性能评价和优化：了解计算机系统的性能评价指标，如响应时间、吞吐量和效能。

掌握性能优化的方法，如指令级并行和流水线技术。

以上是计算机组成原理中一些重要的考点总结，希望能对大家的学习有所帮助。

在复习过程中，还应结合教材、习题和实验来深入理解和巩固知识，进行综合性的学习。

计算机组成原理复习

WE
A1
A0
•••
A9
1
CS1
第4章存储器
*
字扩展（增加存储字的数量）
存储器与 CPU 的连接
MDR
MAR
CPU
主存
读
数据总线
地址总线
写
第4章存储器
*
主存和 CPU 的联系
存储器与 CPU 的连接
地址线的连接数据线的连接读/写线的连接片选线的连接合理选用芯片其他时序、负载
总线控制
主要包括两部件：判优控制
01
主设备(模块)：对总线有控制权
02
从设备(模块)：响应从主设备发来的总线命令
03
总线判优控制分布式集中式计数器定时查询独立请求方式链式查询第3章系统总线
*
总线控制
通信控制
目的解决通信双方协调配合问题总线通信的四种方式
同步、异步结合
通信双方由统一时标控制数据传送采用应答方式，没有公共时钟标准
周期挪用
*
真值与机器数
第6章计算机的运算方法
*
真值 X=-0.11111 机器数原码 X=1.11111 补码 X=1.00001 反码 X=1.00000 移码 X=0.00001 转换
第4章存储器
字块2m－1
字块2c-r+1
字块2c-r + 1
字块2c-r
字块2c-r －
字块1
字块0
…
…
…
字块 3
标记
字块 1
标记
字块 2c－1
标记
字块 2
标记
字块 0
标记
字块 2c－2

(完整版)计算机组成原理知识点总结

第2章数据的表示和运算主要内容：（一）数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数（二）定点数的表示和运算1.定点数的表示：无符号数的表示；有符号数的表示。

2.定点数的运算：定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。

（三）浮点数的表示和运算1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准2.浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示（1）浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示：N=M·RE其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数（底）”，而且R为一常数，一般为2、8或16。

在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。

浮点数的机内表示浮点数真值：N=M ×2E浮点数的一般机器格式：数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。

•E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位EJ，设置在E的最高位上，用来表示正阶或负阶。

•M为尾数，有m位，为一个定点小数。

Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。

•为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示：当R＝2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于0.5。

对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。

浮点数的机内表示阶码通常为定点整数，补码或移码表示。

其位数决定数值范围。

阶符表示数的大小。

尾数通常为定点小数，原码或补码表示。

其位数决定数的精度。

数符表示数的正负。

浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施：•增加尾数位数（但数值范围减小）•采用浮点规格化形式尾数规格化：1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法：调整阶码使尾数满足下列关系：•尾数为原码表示时，无论正负应满足1/2 ≤M <1即：小数点后的第一位数一定要为1。

计算机组成原理知识点总结

计算机组成原理知识点总结1. 引言计算机组成原理是计算机科学和工程领域的基础学科，它涉及计算机系统的设计和功能实现。

本文档旨在总结计算机组成原理的核心知识点，为读者提供一个清晰的学习框架。

2. 计算机系统概述2.1 计算机的定义与分类2.2 计算机的发展历程2.3 计算机系统的组成3. 数据的表示与处理3.1 数制与编码3.2 定点数与浮点数的表示3.3 数据的运算方法3.4 逻辑运算与逻辑电路4. 指令系统4.1 指令格式与指令类型4.2 指令的执行过程4.3 指令集体系结构4.4 程序的编写与执行5. 存储系统5.1 存储器的层次结构5.2 主存储器与辅助存储器5.3 缓存存储器5.4 虚拟存储器6. 中央处理器（CPU）6.1 CPU的功能与组成6.2 时钟与同步6.3 算术逻辑单元（ALU）6.4 控制单元（CU）6.5 寄存器与寄存器组7. 输入/输出系统7.1 I/O接口的作用与分类7.2 轮询与中断7.3 直接内存访问（DMA）7.4 人机交互设备8. 总线与互连网络8.1 总线的概念与分类8.2 总线协议与标准8.3 互连网络的设计9. 并行组织与流水线9.1 并行处理的概念9.2 流水线的基本原理9.3 超标量与超级流水线9.4 并行处理的挑战10. 性能评估10.1 性能指标10.2 阿姆达尔定律10.3 性能提升策略10.4 能效比的重要性11. 结论本文档总结了计算机组成原理的关键知识点，旨在为读者提供一个全面的理解框架。

通过掌握这些知识点，读者将能够更好地理解计算机系统的工作原理和设计原则。

12. 参考文献[1] Patterson, D. A., & Hennessy, J. L. (2017). Computer Organization and Design MIPS Edition: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann.[2] Stallings, W. (2015). Computer Organization and Architecture. Pearson Education.[3] Tanenbaum, A. S., & Austin, T. (2012). Structured Computer Organization. Pearson.请注意，本文档是一个简化的总结，实际的计算机组成原理课程可能会包含更多的细节和深入的讨论。

计算机组成原理复习要点及答案

计算机组成原理课程复习要点1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。

总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。

在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。

分为片内总线,系统总线和通信总线。

时钟周期:也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。

时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在一个时钟周期内，CＰU仅完成一个最基本的动作。

机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器ＭAR的编址数与存储字位数的乘积表示。

即:存储容量 = 存储单元个数＊存储字长立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。

数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。

直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。

在指令执行阶段对主存只访问一次。

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。

主机:是计算机硬件的主体部分,由CＰU和主存储器ＭM合成为主机。

CＰＵ：中央处理器，是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;（早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的ＣPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。

主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。

存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。

存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元,不能单独存取。

计算机组成原理期末复习汇总

计算机组成原理期末复习资料汇总一、名词解释微程序：是指能实现一条机器指令功能(de)微指令序列.微指令：在机器(de)一个CPU周期内,一组实现一定操作功能(de)微命令(de)组合.微操作：执行部件在微命令(de)控制下所进行(de)操作.加减交替法：除法运算处理中对恢复余数法来说,当余数为正时,商“1”,余数左移一位,减除数；当余数为负时,商“0”,余数左移一位,加除数.有效地址：EA是一16位无符号数,表示操作数所在单元到段首(de)距离即逻辑地址(de)偏移地址.形式地址：指令中地址码字段给出(de)地址,对形式地址(de)进一步计算可以得到操作数(de)实际地址.相容性微操作：在同一CPU周期中,可以并行执行(de)微操作.相斥性微操作：在同一CPU周期中,不可以并行执行(de)微操作.PLA：Programmable Logic Arrays,可编程逻辑阵列.PAL：Programmable Array Logic,可编程阵列逻辑.GAL：Generic Array Logic,通用阵列逻辑.CPU：Central Processing Unit,中央处理器.一块超大规模(de)集成电路,是一台计算机(de)运算核心和控制核心.RISC：Reduced Instruction Set Computer,精简指令系统计算机.CISC：Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机.ALU：Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元.CPU执行单元,用来完成算术逻辑运算.二、选择题1.没有外存储器(de)计算机监控程序可以存放在( B ).A．RAM B．ROM C．RAM和ROM D．CPU2.完整(de)计算机系统应包括（ D ）.A．运算器．存储器．控制器 B．外部设备和主机C．主机和使用程序D．配套(de)硬件设备和软件系统3.在机器数（ BC ）中,零(de)表示形式是唯一(de).A．原码B．补码 C．移码 D．反码4.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过（ D ）来实现.A．原码运算(de)二进制减法器 B．补码运算(de)二进制减法器C．原码运算(de)十进制加法器D．补码运算(de)二进制加法器5.某寄存器中(de)值有时是地址,因此只有计算机(de)（C）才能识别它.A．译码器 B．判断程序C．指令 D．时序信号6.下列数中最小(de)数为（ C ）.A．（101001）2 B．（52）8C．（101001）BCDD．（233）167.若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数(de)方法是（ C ）.A．阶符与数符相同为规格化数B．阶符与数符相异为规格化数C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数8.补码加减法是指（ C ）.A．操作数用补码表示,两数尾数相加减,符号位单独处理,减法用加法代替B．操作数用补码表示,符号位与尾数一起参与运算,结果(de)符号与加减相同C．操作数用补码表示,连同符号位直接相加减,减某数用加某数(de)补码代替,结果(de)符号在运算中形成D．操作数用补码表示,由数符决定两尾数(de)操作,符号位单独处理9.运算器虽然由许多部件组成,但核心部件是（ B ）.A．数据总线B．算术逻辑运算单元C．多路开关 D．累加寄存器10.指令系统中采用不同寻址方式(de)目(de)主要是（ B）.A．实现存储程序和程序控制B．缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性C．可以直接访问外存D．提供扩展操作码(de)可能并降低指令译码难度11.指令(de)寻址方式有顺序和跳转两种方式,采用跳转寻址方式,可以实现（D）.A．堆栈寻址 B．程序(de)条件转移C．程序(de)无条件转移D．程序(de)条件转移或无条件转移12.微程序控制器中,机器指令与微指令(de)关系是（ B ）.A．每一条机器指令由一条微指令来执行B．每一条机器指令由一段由微指令编程(de)微程序来解释执行C．一段机器指令组成(de)程序可由一条微指令来执行D．一条微指令由若干个机器指令组成13.用以指定将要执行(de)指令所在地址(de)是（ B ）.A．指令寄存器B．程序计数器 C．数据寄存器 D．累加器14.常用(de)虚拟存储系统由（ B ）两级存储器组成,其中辅存是大容量(de)磁表面存储器.A．cache-主存 B．主存-辅存 C．cache-辅存 D．通用寄存器-cache15.RISC访内指令中,操作数(de)物理位置一般安排在（ D ）.A．栈顶和次栈顶 B．两个主存单元C．一个主存单元和一个通用寄存器 D．两个通用寄存器16.CPU中跟踪指令后继地址(de)寄存器是（ C ）.A．地址寄存器 B．指令计数器C．程序计数器 D．指令寄存器17.单级中断系统中,CPU一旦响应中断,立即关闭（ C ）标志,以防止本次中断服务结束前同级(de)其他中断源产生另一次中断进行干扰.A．中断允许 B．中断请求C．中断屏蔽 D．DMA请求18.下面操作中应该由特权指令完成(de)是（ B ）.A．设置定时器(de)初值B．从用户模式切换到管理员模式C．开定时器中断D．关中断19.主存贮器和CPU之间增加cache(de)目(de)是（ A ）.A．解决CPU和主存之间(de)速度匹配问题B．扩大主存贮器容量C．扩大CPU中通用寄存器(de)数量D．既扩大主存贮器容量,又扩大CPU中通用寄存器(de)数量20.单地址指令中为了完成两个数(de)算术运算,除地址码指明(de)一个操作数外,另一个常需采用（ C ）.A．堆栈寻址方式 B．立即寻址方式C．隐含寻址方式 D．间接寻址方式21.为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效(de)办法是采用（ B ）.A．通用寄存器B．堆栈 C．存储器 D．外存22.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片(de)地址线和数据线(de)数目是（ D ）.A．8,512 B．512,8 C．18,8 D．19,8解析：内存(de)地址线跟内存(de)容量有关,类似于有1万个人有,号码就至少得5位一样,只不过区别是电脑内部用二进制而不是十进制.内存(de)容量有多少,是用多少个二进制数表示,那么地址线(de)条数就是多少个,比如容量是4位(de),用两个2进制数表述,那么地址线就是2条,8位(de),用三个2进制数表示,地址线就应该是3条,这样推下来,内容容量是能用多少个二进制数表示,相当于1个二进制数(de)2(de)多少次,那么地址条数就是多少.512k 应该指(de)是512KB,相当于4Mb（按照1比8换算）,需要用22位二进制数表示,相当于2(de)22次,所以用22条地址线.数据线指一次传输(de)数据(de)宽度,8位(de)宽度应该用8根数据线.23.定点运算器用来进行（B）.A．十进制加法运算B．定点数运算C．浮点数运算D．既进行定点数运算也进行浮点数运算24.直接．间接．立即3种寻址方式指令(de)执行速度,由快至慢(de)排序是（ C ）.A．直接．立即．间接B．直接．间接．立即C．立即．直接．间接D．立即．间接．直接25.寄存器间接寻址方式中,操作数处在（ B ）.A．通用寄存器B．主存单元C．程序计数器D．堆栈26.微指令执行(de)顺序控制问题,实际上是如何确定下一条微指令(de)地址问题.通常采用(de)一种方法是断定方式,其基本思想是（ C ）.A．用程序计数器PC来产生后继微指令地址B．用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址C．通过微指令顺序控制地段由设计者指定或者由设计者指定(de)判断字段控制产生后继微指令地址D．通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址27.两补码相加,采用1位符号位,当（ D ）时,表示结果溢出.A. 符号位有进位B. 符号位进位和最高数位进位异或结果为0C. 符号位为1D. 符号位进位和最高数位进位异或结果为128.某单片机字长32位,其存储容量为4MB.若按字编址,它(de)寻址范围是（ A ）.A．1M B．4MB C．4M D．1MB解析问题：1．某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它(de)寻址范围是多少2．某机字长为32位,存储容量为64MB,若按字节编址.它(de)寻址范围是多少解答：我(de)方法是全部换算成1位2进制(de)基本单元来算.先计算总容量,如第一题中是16mb中,一B为8位,也就是8个一位基本单元组成,16M=2^24位=2^24个一位基本单元.所以总(de)基本单元是2^248.一个字长是n位,就是说一个字是由n个一位基本单元组成.按照字来编址就是说由一个字所包含(de)一位基本单元(de)个数作为一个地址单元,它对应一个地址.同理,双字编址就是两个字所包含(de)(de)基本单元数作为一个地址单元.由于一个字节（1B）永远是8位,所以按字节编址永远是8个一位基本单元作为一个地址单元.寻址范围就是说总共有多少个这样(de)地址.第一题中一个字长是32位,对于按字编址来说一个地址单元有32个基本单元,按双字编址则是一个地址单元有64个,按字节是8个,总容量是2^248个.所以按字编址(de)地址数是2^248/32个,按双字是2^248/64个,按字节是2^248/8个.因此,第一题答案是2^21=2M.同理,第二题答案是2^268/8=2^26=64M.29.某SRAM芯片,其容量为1M×8位,除电源和接地端外,控制端有E和R/W,该芯片(de)管脚引出线数目是（ D ）.A．20 B．28 C．30 D．32这个题目其实就是要计算地址总线和数据总线(de)引脚数.既然是8位宽带,那数据线引脚就要8个,1M个存储单元需要20根地址线,因为2(de)20次方等于1M,所以这个芯片(de)引脚数目至少为1+1+1+1+8+20=32（电源+地+E+R/W+数据线+地址线）30.存储单元是指（ B）.A．存放1个二进制信息位(de)存储元 B．存放1个机器字(de)所有存储元集合C．存放1个字节(de)所有存储元集合 D．存放2个字节(de)所有存储元集合31.指令周期是指（ C ）.A．CPU从主存取出一条指令(de)时间B．CPU执行一条指令(de)时间C．CPU从主存取出一条指令加上执行一条指令(de)时间D．时钟周期时间32.中断向量地址是（ C）.A．子程序入口地址 B．中断服务程序入口地址C．中断服务程序入口地址指示器D．例行程序入口地址33.从信息流(de)传输速度来看,（ A ）系统工作效率最低.A．单总线 B．双总线 C．三总线 D．多总线34.同步控制是（ C ）.A．只适用于CPU控制(de)方式 B．只适用于外围设备控制(de)方式C．由统一时序信号控制(de)方式 D．所有指令执行时间都相同(de)方式35.采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据,就要占用一个（ C ）(de)时间.A．指令周期 B．机器周期C．存储周期 D．总线周期36.计算机硬件能直接执行(de)是（ C）.A．符号语言 B．汇编语言C．机器语言 D．机器语言和汇编语言37.运算器(de)核心部件是（ C ）.A．数据总线 B．数据选择器 C．算术逻辑运算部件 D．累加寄存器38.对于存储器主要作用,下面说法是正确（ C ）.A．存放程序 B．存放数据 C．存放程序和数据 D．存放微程序39.至今为止,计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示,其原因是（ C ）.A．节约元件 B．运算速度快 C．物理器件性能决定D．信息处理方便40.CPU中有若干寄存器,其中存放存储器中数据(de)寄存器是（ A ）.A．地址寄存器B．程序计数器 C．数据寄存器 D．指令寄存器41.CPU中有若干寄存器,其中存放机器指令(de)寄存器是（ D ）.A．地址寄存器 B．程序计数器 C．指令寄存器 D．数据寄存器42.CPU中有若干寄存器,存放CPU将要执行(de)下一条指令地址(de)寄存器是（C）.A．地址寄存器 B．数据寄存器 C．程序计数器D．指令寄存器43.CPU中程序状态寄存器中(de)各个状态标志位是依据（ C ）来置位(de).A．CPU已执行(de)指令 B．CPU将要执行(de)指令C．算术逻辑部件上次(de)运算结果 D．累加器中(de)数据44.为协调计算机各部件(de)工作,需要（ B ）来提供统一(de)时钟.A．总线缓冲器 B．时钟发生器 C．总线控制器 D．操作命令发生器45.能发现两位错误并能纠正一位错(de)编码是( A ).A．海明码 B．CRC码 C．偶校验码 D．奇校验码46.下列存储器中,速度最慢(de)是（ C ）.A．半导体存储器 B．光盘存储器C．磁带存储器 D．硬盘存储器47.下列部件设备中,存取速度最快(de)是( B ).A．光盘存储器B．CPU(de)寄存器C．软盘存储器 D．硬盘存储器48.某一SRAM芯片,容量为16K×1位,则其地址线条数下面哪项正确( C ).A．18根 B．16K根C．14根D．22根49.计算机(de)存储器采用分级存储体系(de)目(de)是（ D ）.A．便于读写数据 B．减小机箱(de)体积C．便于系统升级 D．解决存储容量．价格与存取速度间(de)矛盾50.在Cache(de)地址映射中,若主存中(de)任意一块均可映射到Cache内(de)任意一快(de)位置上,下面哪项符合这种特点（ B ）.A．直接映射B．全相联映射 C．组相联映射 D．混合映射51.指令系统中采用不同寻址方式(de)目(de)主要是（ B ）.A. 实现程序控制和快速查找存储器地址B. 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性C. 可以直接访问主存和外存D. 降低指令译码难度52.CPU组成中不包括（ D ）.A．指令寄存器B．地址寄存器C．指令译码器D．地址译码器53.程序计数器PC在下面（ C ）部件中.A．运算器B．存储器 C．控制器 D．I/O接口54.CPU内通用寄存器(de)位数取决于（ B ）.A．存储器容量B．机器字长C．指令(de)长度D．CPU(de)管脚数55.以硬件逻辑电路方式构成(de)控制器又称为（ B ）.A．存储逻辑型控制器B．组合逻辑型控制器 C．微程序控制器D．运算器56.直接转移指令(de)功能是将指令中(de)地址代码送入（ C ）部件中.A．累加器 B．地址寄存器C．PC寄存器 D．存储器57.状态寄存器用来存放（ B）.A．算术运算结果B．算术．逻辑运算及测试指令(de)结果状态C．运算类型 D．逻辑运算结果58.微程序放在（ D ）.A．指令寄存器 B．RAM C．内存 D．控制存储器59.主机,外设不能并行工作(de)方式是（ B ）.A．中断方式B．程序查询方式C．通道方式 D．DMA方式60.禁止中断(de)功能可由（ D ）来完成.A．中断触发器 B．中断禁止触发器C．中断屏蔽触发器D．中断允许触发器61.在微机系统中,主机与高速硬盘进行数据交换一般用（ C）.A．程序中断控制 B．程序直接控制C．DMA方式D．通道方式62.DMA方式数据(de)传送是以( C )为单位进行(de).A．字节 B．字C．数据块 D．位63.DMA方式在( A )之间建立(de)直接数据通路.A．主存与外设 B．CPU与外设C．外设与外设D．CPU与主存64.冯·诺依曼机工作方式(de)基本特点是（ B ）.A．多指令流单数据流B．按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作D．存储器按内部选择地址65.针对8位二进制数,下列说法中正确(de)是( B ).A．B．－127(de)反码等于0(de)移码C．＋1(de)移码等于－127(de)反码 D．0(de)补码等于－1(de)反码66.计算机系统中采用补码运算(de)目(de)是为了（ C ）.A．与手工运算方式保持一致B．提高运算速度C．简化计算机(de)设计D．提高运算(de)精度67.长度相同但格式不同(de)2种浮点数,假设前者阶码长．尾数短,后者阶码短．尾数长,其他规定均相同,则它们可表示(de)数(de)范围和精度为（ B ）.A．两者可表示(de)数(de)范围和精度相同B．前者可表示(de)数(de)范围大但精度低C．后者可表示(de)数(de)范围大且精度高D．前者可表示(de)数(de)范围大且精度高68.在浮点数原码运算时,判定结果为规格化数(de)条件是（ D ）.A．阶(de)符号位与尾数(de)符号位不同B．尾数(de)符号位与最高数值位相同C．尾数(de)符号位与最高数值位不同D．尾数(de)最高数值位为169.若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数(de)方法是（ C ）.A．阶符与数符相同B．阶符与数符相异C．数符与尾数小数点后第1位数字相异D．数符与尾数小数点后第1位数字相同70.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有（ C ）,它一般用（）来实现.A．译码电路,与非门B．编码电路,或非门C．溢出判断电路,异或门D．移位电路,与或非门71.在定点数运算中产生溢出(de)原因是（ C ）.A．运算过程中最高位产生了进位或借位B．参加运算(de)操作数超出了机器(de)表示范围C．运算(de)结果超出了机器(de)表示范围D．寄存器(de)位数太少,不得不舍弃最低有效位72.存储周期是指（ C）.A．存储器(de)读出时间B．存储器(de)写入时间C．存储器进行连续读和写操作所允许(de)最短时间间隔D．存储器进行连续写操作所允许(de)最短时间间隔73.和外存储器相比,内存储器(de)特点是（ C ）.A．容量大,速度快,成本低B．容量大,速度慢,成本高C．容量小,速度快,成本高D．容量小,速度快,成本低74.某计算机字长16位,它(de)存储容量64KB,若按字编址,那么它(de)寻址范围是（ B ）.A．0～64K B．0～32K C．0～64KB D．0～32KB75.某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片(de)地址线和数据线数目为（ D ）.A．64,16 B．16,64 C．64,8 D．16,1676.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片(de)地址线和数据线数目为（D）.A．8,512 B．512,8 C．18,8 D．19,877.某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它(de)寻址范围是（ C ）.A．0～1M B．0～512KB C．0～256K D．0～256KB78.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它(de)寻址范围是（ A ）.A．0～1M B．0～4MB C．0～4M D．0～1MB79.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它(de)寻址范围是（ C ）.A．0～4MB B．0～2MB C．0～2M D．0～1MB80.某计算机字长为为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它(de)寻址范围是（ B ）.A．0～16MB B．0～8M C．0～8MB D．0～16MB81.某SRAM芯片,其容量为512×8位,加上电源端和接地端,该芯片引出线(de)最小数目应为（ D ）.A．23 B．25 C．50 D．1982.在虚拟存储器中,当程序在执行时,（ D ）完成地址映射.A．程序员B．编译器C．装入程序D．操作系统83.虚拟段页式存储管理方案(de)特点为( D ).A．空间浪费大．存储共享不易．存储保护容易．不能动态连接B．空间浪费小．存储共享容易．存储保护不易．不能动态连接C．空间浪费大．存储共享不易．存储保护容易．能动态连接D．空间浪费小．存储共享容易．存储保护容易．能动态连接84.在cache(de)地址映射中,若主存中(de)任意一块均可映射到cache内(de)任意一块(de)位置上,则这种方法称为( A ).A．全相联映射B．直接映射C．组相联映射D．混合映射85.对某个寄存器中操作数(de)寻址方式称为( C )寻址.A．直接B．间接C．寄存器D．寄存器间接86.变址寻址方式中,操作数(de)有效地址等于( C ).A．基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B．堆栈指示器内容加上形式地址C．变址寄存器内容加上形式地址D．程序计数器内容加上形式地址87.堆栈寻址方式中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,Msp为SP指示(de)栈顶单元,如果进栈操作(de)动作是：(A)→Msp,(SP)－1→SP,那么出栈操作(de)动作应为( B ).A．(Msp)→A,(SP)+1→SP B．(SP)+1→SP,(Msp)→AC．(SP)－1→SP,(Msp)→A D．(Msp)→A,(SP)－1→SP88.运算型指令(de)寻址与转移性指令(de)寻址不同点在于( A ).A．前者取操作数,后者决定程序转移地址B．后者取操作数,前者决定程序转移地址C．前者是短指令,后者是长指令D．前者是长指令,后者是短指令89.中央处理器是指( C ).A．运算器B．控制器C．运算器和控制器D．运算器,控制器和主存储器90.在CPU中跟踪指令后继地址(de)寄存器是( B ).A．主存地址寄存器B．程序计数器C．指令寄存器D．状态条件寄存器91.指令周期是指( C ).A．CPU从主存取出一条指令(de)时间B．CPU执行一条指令(de)时间C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令(de)时间D．时钟周期时间92.下面描述(de)RISC机器基本概念中正确(de)句子是( B ).A．RISC机器不一定是流水CPU B．RISC机器一定是流水CPUC．RISC机器有复杂(de)指令系统D．CPU配备很少(de)通用寄存器93.计算机操作(de)最小时间单位是( A ).A．时钟周期B．指令周期C．CPU周期D．微指令周期94.计算机系统(de)输入输出接口是（ B）之间(de)交接界面.A．CPU与存储器B．主机与外围设备C．存储器与外围设备D．CPU与系统总线95.计算机(de)外围设备是指（ D）.A．输入/输出设备B．外存设备C．远程通信设备D．除了CPU和内存以外(de)其它设备96.显示器(de)主要参数之一是分辨率,其含义为（ B ）.A．显示屏幕(de)水平和垂直扫描频率B．显示屏幕上光栅(de)列数和行数C．可显示不同颜色(de)总数D．同一幅画面允许显示不同颜色(de)最大数目97.中断发生时,由硬件保护片更新程序计数器PC,而不是由软件完成,主要是为了( A ).A．能进入中断处理程序并能正确返回原程序B．节省内存C．提高处理机(de)速度D．使中断处理程序易于编制,不易出错98.中断向量地址是( B ).A．子程序入口地址B．中断源服务程序入口地址C．中断服务程序入口地址D．中断返回地址99.在I/O设备．数据通道．时钟和软件这四项中,可能成为中断源(de)是( D ).A．I/O设备B．I/O设备和数据通道C．I/O设备．数据通道和时钟D．I/O设备．数据通道．时钟和软件100.中断允许触发器用来( D ).A．表示外设是否提出了中断请求B．CPU是否响应了中断请求C．CPU是否正在进行中断处理D．开放或关闭可屏蔽硬中断101.硬中断服务程序结束返回断点时,程序末尾要安排一条指令IRET,它(de)作用是( B ).A．构成中断结束命令B．恢复断点信息并返回C．转移到IRET(de)下一条指令D．返回到断点处102.在采用DMA方式高速传输数据时,数据传送是( B ).A．在总线控制器发出(de)控制信号控制下完成(de)B．在DMA控制器本身发出(de)控制信号控制下完成(de)C．由CPU执行(de)程序完成(de)D．由CPU响应硬中断处理完成(de)103.周期挪用方式常用于( A )方式(de)/输入输出中.A．DMA B．中断C．程序传送D．通道104.如果有多个中断同时发生,系统将根据中断优先级最高(de)中断请求.若要调整中断事件(de)响应次序,可以利用( D ).A．中断嵌套B．中断向量C．中断响应D．中断屏蔽105.通道对CPU(de)请求形式是( B ).A．自陷B．中断C．通道命令D．跳转指令106.CPU对通道(de)请求形式是( D ).A．自陷B．中断C．通道命令D．I/O指令三、填空1.浮点数规格化时(de)精度由尾数(de)位数决定,范围由阶码(de)位数决定.2.三态门比普通状态（高电平、低电平）多哪一个状态高阻态（悬空）.3.Am2901芯片是运算器作用(de)部件,它(de)两个主要功能是：作为运算器、作为定序器（确定下一条微指令(de)指令）.4.Am2910芯片是寄存器作用(de)部件.5.运算器可以实现算术运算和逻辑运算.6.BCD码：用4位二进制代码表示一位十进制数,最常见(de)BCD码是8421码.7.根据操作数(de)位置,指出寻址方式：8.操作数在寄存器中,称为寄存器寻址方式：9.操作数地址在寄存器中,称为寄存器间接寻址方式；10.操作数在指令中,称为立即寻址方式；11.操作数地址在指令中,称为直接寻址方式.12.设形式地址为D,以直接寻址方式,有效地址为：D；以间接寻址方式,有效地址为：（D）；以相对寻址方式,有效地址为：（PC）＋Ｄ;）;以寄存器寻址间接寻址方式,有效地址为：（Ri以基址寻址方式,有效地址为：D+（BR）；以变址寻址方式,有效地址为：D+（IX）.13.浮点数向左规格化(de)原则：尾数左移一位,阶码减１.浮点数向右规格化(de)原则：尾数右移一位,阶码加１.14.在微指令(de)字段编码中,操作控制字段(de)分段并非是任意(de),必须遵循分段(de)原则,包括：○1.把相斥性(de)微命令分在同一段中；○2.一般每个小段要留出一个状态,表示：本段不执行任何操作.15.补码定点加减运算(de)溢出判断有两种方式,分别是：用一位符号位判断溢出和用两位符号位判断溢出.16.规格化浮点数(de)判断依据是：尾数(de)绝对值在和１范围内.17.所谓寻址方式是：找出有效地址(de)方式.18.基址寻址：操作数(de)有效地址＝形式地址＋基地址.19.在计算机中存放指令地址(de)寄存器叫PC（程序计数器）.20.在取指令之前,首先把PC(de)内容送到地址（MAR）寄存器中,然后由CPU发出读命令,把指令从地址寄存器所指定(de)内存存储单元中取出来,送到CPU(de)指令寄存器中.21.控制器(de)设计方法有两种,分别是：组合逻辑设计和微程序设计.22.影响并行加法器(de)两个因素是：进位信号和传递时间.23.微程序控制(de)计算机中(de)控制存储器CM是用来存放微程序.24.编码左移、右移(de)计算结果.补码为算术左移１位后得,算术右移一位后得.25.-0(de)反码表示为：（假设数据有8位,用二进制表示）.０(de)原码、补码、反码、移码（8位二进制数表示）26.控制器在生成各种控制信号时,必须按照一定(de)时序进行,以便对各种操作实施时间上(de)控制.27.根据编码方式,微指令分成水平型微指令和垂直型微指令两种类型.水平型微指令可以同时执行若干个微操作,所以执行机器(de)速度比垂直型微指令快.28.阶码８位（最左一位为符号位）,用移码表示,尾数为24位（最左一位为符号位）,用规格化补码表示,则它能表示(de)最大正数(de)阶码为FFH,尾数为7FFFFFＨ,绝对值最小(de)负数(de)阶码为FFH,尾数为800000Ｈ（用十六进制表示）.29.影响流水线性能(de)因素主要反映在访存冲突和相关问题两个方面.。

计算机组成原理期末要点总结(详细版)

《计算机组成原理》复习第一章1.计算机的硬件组成包含五大功能部件：（P6）五大部件：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。

存储器主要功能：保存原始数据和解题步骤。

运算器主要功能：进行算术、逻辑运算。

控制器主要功能：从内存中取出解题步骤(程序)分析，执行操作。

输入设备主要功能：把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。

输出设备主要功能：把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。

第二章2.定点数和浮点数（用IEEE754标准）的表示IEEE754标准按顺序：符号位（1位）、阶码（8位）、尾数（23位）●一个规格化的32位浮点数x的真值表示为x=(-1)S×(1.M)×2E-127实际偏移值e=E-127（小e由大E减得到）●真值x为零表示：当阶码E为全0且尾数M也为全0时的值，结合符号位S为0或1，有正零和负零之分。

●真值x为无穷大表示：当阶码E为全1且尾数M为全0时，结合符号位S为0或1，也有+∞和-∞之分。

8位阶码E的表示范围为0~255（0000,0000~1111,1111），去掉全0和全1的情况，E的范围为1~254，实际的偏移值e的范围为-126~127.【例1】若浮点数x的754标准存储格式为(41360000)16，求其浮点数的十进制数值。

将16进制数展开后，可得二制数格式为0 100 00010 011 0110 0000 0000 0000 0000S 阶码(8位) 尾数(23位)指数e=阶码-127=10000010-01111111=00000011=(3)10包括隐藏位1的尾数1.M=1.011 0110 0000 0000 0000 0000=1.011011于是有x=(-1)S×1.M×2e=+(1.011011)×23=+1011.011=(11.375)10【例2】将数(20.59375)10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式。

计算机组成原理(重点知识总结)

第一章计算机系统概论1.冯•诺依曼计算机模型。

1）计算机由运算器、存储器、控制器和输入/输出五个部件组成；2）存储器以二进制形式存储指令和数据；3）存储程序工作方式；4）五部件以运算器为中心进行组织。

现代计算机以存储器为中心。

2.计算机系统性能指标：字长，主频，主存容量，RASIS特性，兼容性。

第三章系统总线1.总线是连接两个或多个功能部件的一组共享的信息传输线；一个部件发出的信号可以被连接到总线上的其他所有部件所接收。

总线按连接部件不同分为：片内总线、系统总线、通信总线。

系统总线按传输信息不同分为：数据总线（双向，其位数与机器字长和存储字长有关，总线宽度）、地址总线（由CPU输出，单向）、控制总线。

2.总线性能指标：（1）总线宽度：它是指数据总线的根数。

（2）总线带宽：总线的数据传输速率即单位时间内总线上传输数据的位数，单位为MBps（3）时钟同步/异步：总线上的数据与时钟同步工作的总线称同步总线，与时钟不同步工作的总线称为异步总线。

（4）总线复用：为了提高总线的利用率，优化设计，特将地址总线和数据总线共用一条物理线路，只是某一时刻该总线传输地址信号，另一时刻传输数据信号或命令信号。

（5）信号线数：即地址总线、数据总线和控制总线三种总线数的总和。

（6）总线控制方式：包括并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。

3.总线裁决：决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权的过程称为总线裁决。

•两类总线裁决方式：集中式和分布式集中式裁决方式：使用总线控制器；分布式裁决方式：控制逻辑分散在各个部件或设备中。

集中式裁决方式：链式查询，计数器定时查询，独立请求查询。

总线通信控制：同步通信（通信双方由统一时标控制数据传送）异步通信（采用应答方式，不互锁，半互锁，全互锁）。

第四章存储器1.存储器的主要性能指标容量，速度，价格。

存储器的分类2.按存储介质分类：1）半导体存储器（双极型和MOS型）2）磁表面存储器3）磁芯存储器4）光盘存储器按存取方式分类1）随机存储器2）只读存储器（静态SRAM，动态DRAM）3）串行访问存储器3.半导体只读存储器：掩膜只读存储器ROM可编程ROM（PROM）可擦除和编程的ROM（EPROM）电擦除电改写只读存储器（EEPROM）闪速存储器（flash memory）4.主存的指标存储容量，存储速度（时间和周期）和存储器带宽。

计算机组成原理复习总结

软件：程序（代码）+ 数据 + 文档。

软件由两部分组成，一是使计算机硬件能完成计算和控制功能的有关计算机指令和数据定义的组合，即机器可执行的程序及有关数据；二是机器不可执行的，与软件开发、过程管理、运行、维护、使用和培训等有关的文档资料。

固件：将软件写入只读存储器ROM中，称为固化。

只读存储器及其写入的软件称为固件。

固件是介于硬件和软件之间的一种形态，从物理形态上看是硬件，而从运行机制上看是软件。

虚拟计算机：是指通过配置软件扩充物理机器功能以后所形成的一台计算机，而实际硬件在物理功能级上并不具备这种功能。

虚拟计算机概念是计算机设计中的一个重要策略，它将提供给用户的功能抽象出来，使之脱离具体的物理机器细节，有利于让用户摆脱物理机器细节的束缚。

计算机系统的层次结构：现代计算机系统是由硬件、固件、软件组成的十分复杂的系统。

为了对这个系统进行描述、分析、设计和使用，人们把计算机系统按功能划分为若干级层次来分析计算机系统的观点和方法。

存储程序控制方式：存储器中存放程序和数据，控制器按存储单元地址从存储器中依次逐条取出指令，译码，并产生相应的取操作数、运算、保存结果、取下条指令等操作的控制信号，以便控制计算机各个部分有机地协调的完成指令规定的操作。

汇编：将汇编语言源程序翻译成为二进制目标代码文件、可执行目的程序的过程。

编译：首先利用编译系统，把源程序翻译成目的程序，然后执行目的程序。

解释：逐条翻译、执行源程序中的所有语句，即执行时逐条翻译。

硬件软件的逻辑等价性：任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件、固件来实现；任何指令的执行可以由硬件/固件完成，也可以由软件来完成。

计算机体系结构：机器语言级程序员所看到的传统机器所具有的属性，包括概念性组成结构和功能属性两个方面。

计算机体系结构概念的实质是：确定计算机系统中软硬件的界面，界面之上是软件实现的，界面之下是硬件/固件实现的计算机组成：是计算机体系结构的逻辑实现，包括组成部件的逻辑功能及组织结构、信息交换逻辑、控制逻辑、时序逻辑等。

计算机组成原理复习总结

计算机组成原理复习总结第⼀章（P3、4、5、6）⼀、计算机的硬件组成（P4 图1-1）1、主机部分：中央处理器、主存储器（内存储器）。

2、外围设备：输⼊设备、输出设备、辅助存储器。

⼆、计算机的主要部件输⼊设备输出设备存储器运算器控制器三、计算机的总线结构（⼏⼤总线、信息流向（单/双？））单总线结构（系统总线）：最简单的总线结构。

注：单总线并不是指只有⼀根信号线。

系统总线按传送信息的不同可以分为：地址总线(A)：由单⽅向的多根信号线组成，⽤于CPU向主存、外设传输地址信息。

数据总线(D)：由双⽅向的多根信号线组成，CPU可以沿这些线从主存或外设读⼊数据，也可以沿这些线向主存或者外设送出数据。

控制总线(C)：传输的是控制信息，包括CPU送出的控制命令和主存（或外设返回CPU的反馈信号）。

第⼆章数据的机器层次表⽰⼀、数值数据表⽰1、⽆符号数和带符号数⽆符号数：就是整个机器字长的全部⼆进制位均表⽰数值位（没有带符号位），相当于数的绝对值。

如：N=01001表⽰⽆符号数9，M=11001表⽰⽆符号数25。

注：机器字长为n+1位的⽆符号数表⽰范围是0—（2的n+1次⽅减1）带符号数：即正、负数。

规定最⾼位为符号位，0表⽰正号，1表⽰负号2、原码、反码、补码、移码。

（转换关系见于P22 表2-1 图2-1）a、正数b、负数补码=原码取反+1区别：1、对于正数，他们都等于真值本⾝、对于负数则各有不同的表⽰。

2、最⾼位都表⽰符号位，补码和反码的符号位可作为数值位的⼀部分看待，和数值位⼀起参加运算；但原码的符号位不允许和数值位同等看待，必须分开进⾏处理3、对于真值0，原码和反码各有两种不同的表⽰形式，⽽补码只有唯⼀的⼀种表⽰形式。

4、原码、反码表⽰的正、负数范围相对0来说是对称的，但补码负数表⽰范围较正数表⽰范围宽，能多表⽰⼀个最负的数（绝对值最⼤的负数），其值等于-2的n次⽅（纯整数）或-1（春⼩数）。

移码【X】移=偏置值+X（见于P28 表2-3）1、在移码中，最⾼位为0表⽰负数，最⾼位为1表⽰正数2、移码全为0时，他所对应的真值最⼩；全为1时，所对应的真值最⼤3、真值0在移码中的表⽰形式也是唯⼀的4、同⼀数值的移码和补码除最⾼位相反外，其他各位相同。