计算机组成原理重点难点(复习)
计算机组成原理重点、难点
1．计算机有哪些分类？传统计算机可从用途、规模或处理对象等多方面进行划分。
(1)按用途划分通用机：用于解决多种一般问题，该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。
专用机：用于解决某个特定方面的问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。
(2)按规模划分巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代科学计算中。
巨型机的运算速度可达每秒百万亿次。
巨型机运算速度快，存储量大，结构复杂，价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域，如IBM390系列、银河机等。
大／中型计算机：大型机规模次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外部设备，具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。
往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如IBM4300。
小型计算机：小型机较大型机成本较低，维护也较容易，规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。
小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。
微型计算机：它较之小型机体积更小、价格更低、灵活性更好，可靠性更高，使用更加方便。
目前许多微型机的性能已超过以前的大中型机。
中央处理器(CPU)采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处坪。
单片机：微处理器、一定容量的存储器以及输入/输出接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片计算机(Single Chip computer)。
可见单片机仅是一片特殊的、具有计算机功能的集成电路芯片。
从20世纪70年代开始，出现了4位单片计算机和8位单片计算机，20世纪80年代出现16位单片机，性能得到很大的提升，20世纪90年代又出现了32位单片机和使用FLASH存储的微控制器。
单片机的特点是体积小、功耗低、使用方便、便于维护和修理，缺点是存储器容量较小，一般用来做专用机或做智能化的一个部件，例如，用来控制高级仪表、家用电器、网络通信设备和医疗卫生行业等。
计算机组成原理重点难点(复习)
包括系统软件和应用软件，是计算机的程序和数 据。
操作系统
是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的硬 件和软件资源。
计算机系统的层次结构
01
硬件层
包括中央处理器、存储器、输入输 出设备等硬件实体。
应用软件层
包括各种应用程序，如办公软件、 浏览器等。
03
02
操作系统层
负责管理计算机的硬件和软件资源， 提供系统调用接口。
SQL查询语句
SQL查询语句是用于从数据库中检索数据的常用语句，包括 SELECT、FROM、WHERE等子句。
SQL数据操作语句
SQL数据操作语句是用于向数据库中插入、更新和删除数据 的常用语句，包括INSERT、UPDATE和DELETE等子句。
08 人工智能与机器学习
人工智能概述
人工智能的定义和发展历程
接口类型
不同接口的特点和应用场景，如HDMI、DisplayPort等。
总线与接口标准
总线与接口标准的发展和影响。
03 指令系统与汇编语言
指令系统概述
指令系统的定义
指令系统是计算机硬件与软件之 间的接口，是计算机中一组机器 指令的集合。
指令系统的功能
指令系统决定了计算机的基本功 能，包括数据运算、逻辑运算、 控制转移等。
02 包括自然语言处理、计算机视觉、推荐系统、语音识
别等。
机器学习中的过拟合与欠拟合问题
03
如何通过特征选择、模型选择和正则化等方法解决。
自然语言处理与计算机视觉
自然语言处理的基本任务
包括分词、词性标注、句法分析、语 义分析等。
自然语言处理的应用
如机器翻译、语音识别和聊天机器人 等。
计算机视觉的基本任务
计算机组成原理重点难点(复习)
C P U 的 功 能
C P U 的 基 本 组 成
指 令 周 期
用 指 令 流 程 图 表 示 指 令 周 期
时 序 信 号 产 生 器
C P U 控 制 方 式
C P U 的 中 断 系 统
流 水 线 处 理 器 -流 水 线 原 理
*重 点
要认识到机器的核心是CPU，通过对CPU 的
功能和内部结构的了解，掌握机器完成一条指 令的全过程是在CPU 的统一指挥下进行的，而 且CPU 在不同的工作周期内访存的性质是不同 的。此外还应掌握中断技术在提高整机效能方 面所起的作用，以及为了进一步提高数据的处 理能力，开发系统的并行性，在现代计算机中 大量采用流水技术。
层次 1.1 总线的基本概念 1.2 总线的各种类型 1.3 总线的连接方式 1.4 总线中同步通信和异步通信的概 念
2.总线控制，要求达到“理解”层次
2.1 总线控制的概念
2.2 链式查询、计数器定时和独立请求方
式 3.总线接口，要求达到“简单应用”层次 3.1 总线中串行、并行等信息传送方式 3.2 总线接口的基本概念 3.3 串行通信接口的结构特征和工作原理
考核知识点 1.数据的表示方法，要求达到“应用”层次 1.1 各种进位计数制，二、八、十、十六进制数的
相互转换 1.2 定点整数和定点小数的编码 1.3 原码、补码、反码和移码的概念、编码方法和 定义范围 1.4 浮点数的编码原理、数值范围和规格化方法 1.5 浮点数的编码的IEEE标准 2.定点数加法、减法运算，要求达到“应用”层次 2.1 补码加法和减法的方法
2.2 溢出的概念和检测的方法
2.3 定点加法器和减法器的结构原理 2.4 快速进位的原理 3.定点数乘除法运算，要求达到“应用”层
计算机组成原理期末考试重点(整理供参考)
期末考试重点题型⏹选择题⏹填空题⏹判断题⏹简答题⏹应用题选择、填空与判断⏹计算机的组成和软件的分类⏹计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成；⏹⏹⏹机器语言、汇编语言、高级语言的特点⏹机器语言⏹⏹特点：⏹ 1.从形式上表现为由0、1序列组成的指令系统⏹ 2.机器语言不需要经过任何翻译工作，执行效率高⏹ 3.难记忆，难理解，难开发，难调试，易出错⏹ 4.不同型号CPU的指令集有较大差异，对应的机器指令也不同，但同一系列的CPU指令集有向上兼容性，如：Intel80386指令集就包含了8086的指令集⏹汇编语言⏹⏹优点：可读性较好，便于检查和修改错误⏹缺点：⏹ 1. 基本操作简单，描述问题的能力差，编写程序工作量大，源程序较长。
⏹ 2. 编写的程序与问题的描述相差甚远，可读性仍不好。
⏹ 3. 依赖于计算机的硬件结构和指令系统，可移植性差⏹高级语言⏹⏹优点⏹ 1. 与计算机的硬件结构和指令系统无关⏹ 2. 表达方式比较接近自然语言⏹ 3. 描述问题的能力强⏹ 4. 可读性、通用性和可维护性好⏹ 5. 与机器的字长、寄存器、内存单元地址等无关⏹缺点⏹ 1. 高级语言必须翻译成机器语言才能执行，由于编译过程复杂死板，翻译出来的机器语言冗长，占内存大，速度慢；⏹ 2. 高级语言不能编写访问机器硬件资源的系统软件或设备控制软件。
⏹解决第二个缺点的方法：提供高级语言与汇编语言的调用接口⏹原码定点整数、补码定点整数的表示范围⏹原码⏹真值0的原码表示有两种：[+0]原=00...0，[-0]原=10 0⏹设机器字长为n+1位，则⏹原码定点正整数的表示范围为00…0—01…1，即0 — 2n-1，⏹原码定点负整数的表示范围为10…0—11…1，即-0 — -(2n-1)，⏹原码定点整数的表示范围：-(2n-1) — 2n-1⏹反码⏹正数的反码与原码相同⏹负数的原码符号位不动，其余位取相反码⏹0的反码表示有两种：[+0]反=00...0，[-0]反=11 (1)⏹定点整数的反码表示范围与原码相同：-(2n-1) — 2n-1⏹补码⏹ 2.(1)正数的补码与原码一样；⏹(2)负数的补码:⏹将原码符号位保持“1”之后，⏹尾数部分自低位向高位数，第一个1以及之前的0保持不变，以后的各高位按位变反。
(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。
计算机组成原理重点难点解析精心整理
计算机组成原理部分１．１计算机系统硬件（Hardware）计算机的实体部分，可以实现计算机最基本的操作行为。
软件（Software）使计算机实现各种功能的程序集合。
包括系统软件、应用软件两大类。
高级语言计算机系统层次结构三级层次结构的计算机系统将高级语言程序先翻译成汇编语言程序第三级（高级语言程序）１．３计算机的基本组成运算器：实现数据处理的部件完成最基本的算术逻辑运算ALU (Arithmetic and Logic Unit）＋Registers＋DataPath运算器与机器字长（字的概念）的关系性能指标：MIPS简单运算器结构图存储器：实现数据存储的部件保存程序和数据（二进制信息）存储单元：地址的概念：每一个字节单元拥有一个唯一的地址（索引）存储器的工作方式：读、写存储器结构简图１．３计算机的基本组成控制器：实现控制功能的部件提供各部件工作所需的控制信号，控制计算机其他部件协同工作指令部件（Instruction Register，Instruction Decoder）指令顺序控制（Program Counter）时序逻辑部件（Clock，Timer，Sequencing Logic）控制信号生成部件（Control Signal Generator or Control Memory）控制器结构简图１．３计算机的基本组成输入输出：实现数据交换的部件实现计算机内部与外界（其他系统或人类）的信息交换实现数据交换的设备：输入设备、输出设备接口标准与接口部件计算机整体结构简图SRAMT 5DRAMCsC保持状态：字选线低电平，内部保持稳定状态。
但电容有漏电流，状态不能长久保持新（再生）。
DRAMDRAMD线上的电压在读出过程中的变化情况预充电二维地址结构（AAA二维地址结构（DRAM存储器芯片结构总结SRAM普遍采用全地址线方式，即芯片地址管脚安排了内部所需要的全部行地址和列地址。
芯片采用片选信号CS。
计算机组成原理重点难点习题解答
计算机组成原理复习题一.单项选择题1.计算机中的主机包含( A )。
A.运算器、控制器、存储器B.运算器、控制器、外存储器C.控制器、内存储器、外存储器D.运算器、内存储器、外存储器2.二进制数，相应的十进制数是（B）（128＋16＋2＝146）3.要使8位寄存器A中高4位变0，低4位不变，可使用（A）。
逻辑乘A. A∧0FH→ A∨0FH→A C. A∧F0H→ A D. A∨F0H→A4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是（B）A.汉字输入码B.汉字内码C.汉字字型码D.汉字交换码5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器 )中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器6.设机器中存有代码B，若视为移码，它所代表的十进制数为（）。
D-1137.将十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位，数符、尾数共8位，其结果为（，）A．0011，，10011011 C.0011，1110 ，11001018.（2000）10化成十六进制数是（ B.（7D0）16）。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）169. 下列数中最大的数是（（）2＝153 ）。
A．（）2 B.（227）8 C。
（98）16 D.（152）1010. （ D. 移码）表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码11. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ D. ASCⅡ码）。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码12. 下列有关运算器的描述中，（D. 既做算术运算，又做逻辑运算）是正确的。
A.只做算术运算，不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算13.控制存储器存放的是(C.微程序 )。
A.微程序和数据B.机器指令和数据C.微程序D.机器指令14. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为( B. 立即寻址 )。
计算机组成原理复习重点
计算机组成原理重点内容是计算机体系（冯诺依曼结构）核心——CPU和内存通过模型机学习组成原理可分为三个环节——
1、指令执行过程（如加法等，手动给出微操作控制信号）
2、取指过程（即执行隐含取指指令，手动给出微操作控制信号）
3、指令译码过程（控制器根据指令操作码自动产生实现指令功能所需要的微操作控制信号）考前复习重点
运算器——编码方式（原码、反码、补码、移码<表示浮点数阶码>）转换（考点）
补码加减法（考点）、原码补码乘除法（分尾数运算和阶码运算，难点）
实现电路为数字电路内容
存储器——存储器可按各种条件分类，按存储器的读写功能分类详见”存储器分类.doc”，
在组成原理中常见为静态内存、动态内存、ROM
CPU和多片静态RAM6116连接（考点）
控制器——分微程序控制器（计算机组成原理最重要的内容）和组合逻辑控制器
清楚以下两种关系——
1、程序（即指令序列，存放于内存）-> 指令（对应一段微程序<即微指令序列>，存放于微程序控制器控存）-> 微指令
2、指令周期-> CPU周期（机器周期、总线周期、微指令周期）-> 时钟周期
指令系统IBM PC（使用8088）汇编语言为实例
计算机控制外设方式——程序直接读写、程序查询、中断、DMA 微机原理重点内容
CPU内核寄存器<-> 缓存（Cache）<-> 内存<-> 虚存（硬盘存储空间）（考点）
这种多层次存储结构设计是为了解决相邻两层存储器之间容量（价格）和速度之间的矛盾虚存管理为操作系统重点及必考内容
总线为了解内容，部分接口标准在微机原理中会介绍，也是了解内容。
《计算机组成原理》期末考试复习要点
《计算机组成原理》期末考试复习要点《计算机组成原理》期末考试复习要点一、试题类型：填空题、选择题、简答题二、重点章节第二、三、四、五章三、复习要点与模拟题㈠数据表示、运算1．进制转换；原码、反码和补码的表示⑴.将十进制数+107/128和-52 化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示（符号位和数值位共8位）⑵.将十进制数一0．276和47化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示(符号位和数值位共8位)。
⑶.(21)10＝( )2＝( )8＝( )16⑷.x＝一0．100l [x]原＝( ) [x]补＝( ) [-x]＝( )⑸.y=0．010l [Y]原＝( ) [Y]＝( ) [—Y]补＝( ) [Y—X]补＝( )考核知识点：1）进制的转换2）定点整数、小数的三种码表示3）技巧：●将107转换成二进制后小数点移位（128=27）先写成8位，再转换成原码、反码、补码，如：-52先写成–0110100，再转换成原码10110100、反码11001011、补码11001100 2．有权码与无权码的判断与推导⑴．（27）10=（）BCD⑵复习指导书P11第2小题考核知识点1）BCD码是最基本的有权码，也称8421码或二-十进制码。
BCD码实际上是十进制编码，只不过每一个编码用4位二进制数来表示，如35=（00110101）BCD 注意与35的二进制表示是100011两者有区别。
2)其它有权码（一般4位）见书P72表2.9，判断推导过程见复习指导书P133．补码加减运算及溢出判断用补码运算方法计算x十Y＝?并判断结果是否溢出(采用双符号位)。
(1) x＝0．10ll Y=0．1100(2)x=一0．1011 Y=0．1001解：(1) [x]补＝00．1011， [Y]补＝00．110000．1011十 00．110001．0111因结果双符号相异，有溢出(2) x＝一0.1011 Y＝0．1001·．· [x]补＝11.010l [Y]补＝00.100ll1.010l十 00.100l11.1110因结果双符号相同，不溢出考核知识点1）补码（双符号位）的表示2）溢出的概念与判断4．浮点数加减运算设A=-0.101101*2-3 , B=0.101001*2-2,首先将A、B表示为规范化的浮点数，要求阶码用4位（包括阶三符号位）用移码表示，尾数用8位（含浮点数的符号位）原码表示；再写出A+B的计算步骤和每一步的运算结果。
第二章 计算机组成原理考点
第 2 章计算机组成原理★考核知识要点、重点、难点精解★考点 1 * ：计算机硬件的组成及其功能计算机硬件主要包括中央处理器（CPU ）、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等，它们通过系统总线互相连接1. 输入设备（1）输入设备的概念用来向计算机输入信息的设备通称为“输入设备”。
（2）输入设备的分类输入设备有多种，例如，数字和文字输入设各（键盘、写字板等），位置和命令输入设备（鼠标器、触摸屏等），图形输入设备（扫描仪，数码相机等），声音输入设各（麦克风、MIDI 演奏器等），视频输入设备（摄像机），温度、压力输入设备．（温度、压力传感器）等。
注意：输入到计算机中的信息都使用二进位（“0”和“ 1 " ）来表示。
2 中央处理器（CPU）负责对输入信息进行各种处理（例如计算、排序、分类、检索等）的部件称为“处理器”。
注意：一台计算机中往往有多个处理器，它们各有其不同的任务，有的用于绘图，有的用于通信．其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为“中央处理器（CPU），它是任何一台计算机必不可少的核心组成部件。
3 ．内存储器( l ) 内存储器的概念计算机的一个重要特性是它具有强大的“记忆”功能，能够把程序和数据（包括原始数据、中间运算结果与最终结果等）储存起来，具有这种功能的部件就是“存储器”。
( 2 ) 内存的工作原理内存是存取速度快而容量相对较小（因成本较高）的一类存储器。
内存储器直接与CPU 相连接，是计算机中的工作存储器，它用来存放正在运行的程序和需要立即处理的数据。
CPU 工作时，它所执行的指令及处理的数据都是从内存中取出的，产生的结果也存放在内存中。
4 ．外存储器外存则是存取速度较慢而容量相对很大的一类存储器。
外存储器也称为辅助存储器，其存储容量很大，它能长期存放计算机系统中几乎所有的信息。
计算机执行程序时，外存中的程序及相关的数据必须先传送到内存，然后才能被CPU 使用。
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。
计算机组成原理复习重点及要求
计算机组成原理复习重点及要求第二章运算方法和运算器1．定点数的表示方法：掌握定点数的概念；掌握定点数的机器码表示（主要是原码、补码和移码）。
2．定点数的运算方法：掌握补码加减运算方法、溢出概念及检测方法；理解原码乘除运算方法。
3．定点运算器：掌握全加器的功能；掌握行波进位加减法器的结构及工作原理；理解多功能ALU的结构原理；掌握定点运算器的基本结构及其特点（包括单总线结构、双总线结构和三总线结构）。
4．浮点数的表示方法：掌握浮点数的概念；掌握浮点数表示的一般格式；掌握浮点数规格化表示的方法及其意义。
5．浮点数的运算方法：掌握浮点数的加减运算方法及步骤。
第三章存储系统1．理解多级存储器体系结构的意义及各级存储器的主要作用；掌握主存各项性能指标的含义。
2．SRAM存储器：理解存储器芯片的逻辑结构（包括存储阵列、双译码方式、读写控制等）；掌握SRAM存储器芯片的外部引脚特征（包括地址、数据、控制引脚）；掌握SRAM存储器的优、缺点及主要用途；掌握SRAM存储器容量扩充方法（包括位扩展、字扩展、字位同时扩展、多种字长访问，以及与CPU的连接等）。
3．DRAM存储器：掌握DRAM存储器的存储原理；理解DRAM存储器的刷新问题及刷新方法；掌握DRAM存储器芯片的外部引脚特征；掌握DRAM存储器的优、缺点及主要用途。
4．ROM存储器：掌握ROM存储器的种类；掌握几种可编程ROM的擦、写特点。
5．Cache存储器：掌握cache存储器的作用及工作原理，理解程序局部性原理的意义；掌握cache－主存系统性能指标的计算方法（包括命中率、平均访问时间及效率）；掌握各种主存与cache的地址映射方式及其特点，理解各种映射方式下的主存与cache的地址格式及其各字段的含义；理解替换策略对cache存储器的意义。
6．虚拟存储器：掌握虚拟存储器的作用及相关概念；掌握各式虚拟存储器的工作原理及特点（包括页式、段式和段页式虚拟存储器）；掌握各式虚拟存储器的地址变换过程，理解各自的虚地址格式及其各字段的含义。
计算机组成原理复习重点
●总线控制逻辑基本集中在一起的称为：集中式总线控制●总线控制逻辑分布在总线各个部位上，称为：分布式总线控制●按总线上两种部件通讯时采用的同步方式不同，总线控制可分为：同步通信，异步通信●集中式总线控制可分为：链式查询，计数器定时查询，独立请求方式。
其中，独立请求方式响应时间最快，链式查询方式对电路故障最敏感●高速cache一般采用：随机存取方式●静态SRAM的存储原理：信息不再变化●存储周期：存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔。
●主存，缓存，辅存组成三级存储系统，分级目的是：解决存储器的容量，速度，价位三者之间的矛盾。
●半导体静态RAM,靠触发器原理存储信息，半导体动态RAM靠电容充放电原理存储信息，信息动态半导体存储器的刷新分：集中刷新和分散刷新，之所以刷新是因为电容上的电荷一般只能维持一定时间。
●主机与设备传送数据时采用：程序查询方式，主机与设备是串行工作的。
●中断向量地址：中断服务程序入口地址的地址。
●I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点：CPU 设备并行工作，传送与主程序并行工作●I/O的编址方式分不统一编址和统一编址，前者需要专用的I/O指令，后者可通过访存指令和设备交换信息。
●I/O和CPU的联络方式可分为立即响应方式，异步应答信号联络，同步时标联络。
●主机与设备交换信息中，程序查询方式中主机与设备是串行的，程序中断方式和DMA方式主机与设备是并行的。
且DMA方式主程序与信息传送是并行的。
●CPU管理主机与外围设备之间信息交换方式有：I/O编址方式，设备寻址传送方式，联络方式。
●DMA方式中，CPU与DMA控制器通常采用三种方法来分时使用内存，它们是：停止CPU访问，周期挪用，DMA与CPU交替访问。
●.通常控制器的设计可分为：组合逻辑设计和微程序设计两大类，相对应的控制器结构：组合逻辑式和微程序式，前者采用的拉压器件是CU,后者为控存。
指令周期是CPU完成一条指令的时间，它包括若干个机器周期。
《计算机组成原理》重点难点习题解答
计算机组成原理复习题一.单项选择题1.计算机中的主机包含( A )。
A.运算器、控制器、存储器B.运算器、控制器、外存储器C.控制器、内存储器、外存储器D.运算器、内存储器、外存储器2.二进制数10010010，相应的十进制数是（B）（128＋16＋2＝146）A.136B.146C.145D.1443.要使8位寄存器A中高4位变0，低4位不变，可使用（A）。
逻辑乘A. A∧0FH→ AB.A∨0FH→AC. A∧F0H→ AD. A∨F0H→A4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是（B）A.汉字输入码B.汉字内码C.汉字字型码D.汉字交换码5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器 )中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器6.设机器中存有代码10100011B，若视为移码，它所代表的十进制数为（ B.35）。
A.-23B.35C.53 D-1137.将(-25.25)十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位，数符、尾数共8位，其结果为（ B.0101，10011011 ）A．0011，10010100 B.0101，10011011 C.0011，1110 D.0101，11001018.（2000）10化成十六进制数是（ B.（7D0）16）。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）169. 下列数中最大的数是（（10011001）2＝153 ）。
A．（10011001）2 B.（227）8 C。
（98）16 D.（152）1010. （ D. 移码）表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码11. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ D. ASCⅡ码）。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码12. 下列有关运算器的描述中，（D. 既做算术运算，又做逻辑运算）是正确的。
计算机组成原理第一,二章重难点整理
重点难点内容整理第一章计算机系统概论重难点：计算机系统的基本组成和层次结构知识点1：计算机系统的组成计算机系统由计算机硬件和软件两部分组成。
1.硬件是计算机系统的物质基础，没有硬件就不成其为计算机。
计算机硬件包括中央处理机、存储器和外部设备。
中央处理机是计算机的核心部部件，由运算器和控制器两部分组成，主要功能是解释指令、控制指令执行、控制和管理机器运行状态，以及实时处理中央处理机内部和外部出现和各种应急事件。
存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器的主要功能是存储信息和与中央处理机直接交换信息；辅助存储器包括磁盘机、磁带机和光盘机等，通常只与主存储器交换信息。
外部设备包括输入和输出设备、转换设备、终端设备等，如键盘、打印机、绘图仪和鼠标器等。
2. 软件通常分为两大类：系统软件和应用软件。
系统软件最靠近硬件层，是计算机的基础软件，如操作系统、高级语言处理程序等。
系统软件是计算机厂家预先设计好的。
操作系统主要用于组织管理计算机系统的所有便件和软件资源，使之协调一致、高效地运行；高级语言处理程序包括编译程序和解释程序等。
编译程序能将高级语言编写的源程序翻译成计算机执行的目标程序，解释程序是边解释边执行源程序。
应用软件处于计算机系统的最外层，是按照某种特定的应用而编写的软件。
知识点2：计算机系统的层次结构应用软件、系统软件和硬件构成了计算机系统的三个层次1.硬件系统位于最内层，它是整个计算机系统的基础和核心。
2.系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本的操作界面。
3.应用软件位于最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面通常将硬件系统之外的其余层次成为虚拟机。
三个层次之间关系紧密，外层是内层功能的扩展，内层是外层的基础。
但是，层次划分不是绝对的。
第二章运算方法和运算器重难点：1.定点和浮点数的表示及范围。
2.定点补码的加减运算及实现。
3.一位原码/补码的乘法和一位原码/补码的除法及实现。
4.浮点算术运算。
计算机组成原理难点梳理
计算机组成原理难点梳理1．计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统组成。
计算机软件系统：系统软件（标准程序库＋语言处理程序＋操作系统＋数据库管理系统＋系统服务程序等）＋应用软件计算机硬件系统＝主机（CPU＋主存）＋外设（I/O设备）CPU由运算器和控制器组成，其核心部件是算术逻辑运算单元ALU和控制单元CU。
当前微机CPU的制造工艺有180nm－－＞130nm－－＞90nm－－＞65nm－－＞45nm－－＞32nm．计算机芯片行业的摩尔定律：集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一番；（引申：微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一半。
用一个美元所能买到的电脑性能，每隔18个月翻两番。
）2．用户用高级语言编写的源程序需要经过翻译程序将其翻译为机器语言程序。
翻译程序有两种：编译程序＋解释程序。
机器语言程序由该机器的指令系统中的指令序列组成。
可以直接被机器硬件所识别和执行。
3．现在的计算机主要是以运算器为中心的诺依曼机，其原理为冯．诺依曼原理．计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据以同等地位存放在存储器中，可按地址访问；指令和数据均采用二进制；指令由操作码和地址码组成，操作码表示操作的性质，地址码表示操作数在存储器中的位置；指令在存储器按顺序存放。
机器以运算器为中心，输入设备输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
4．计算机系统的五大部件之间的互联方式有两种，一种是各部件之间使用单独连线的分散连接方式；一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，即总线连接．总线：一组能为多个部件共享的公共信息传送线路，可以分时地接收与发送各部件的信息．总线分类按照数据传送方式：并行传输总线＋串行传输总线按照连接部件不同：片内总线＋系统总线＋通信总线系统总线：CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
根据传输信息的不同，系统总线可分为：数据总线＋地址总线＋控制总线。
计算机组成原理重难点
一．冯·诺依曼（Von Neumann）式计算机
1．原理：基于二进制的程序存储和程序控制原理（指令驱动原理）
2．工作过程：
编程→存储器→取出第i条指令→控制器（形成控制信号）→运算器（处理数据）→结果输出到M或I/O→i=i+1↑
3．特点
（1）五部分组成：运算器，存储器，控制器，输入设备，输出设备。
（2）信息执行：指令在存储器按顺序存放
（3）存储特点：指令和数据以同等地位和二进制形式存放于存储器，并可按地址寻访。
（3）指令形式：指令由地址码和操作码组成。
（4）结构特点：以运算器为中心，I/O设备与存储器之间的数据传送必须经过运算器。
（四）I/O
1．接口组成：数据寄存器(DR)，状态寄存器(SR)，控制寄存器(CR) 2．功能：速度适配，信号适配。
3．过程
（1）CR=输出
（2）如果SR=1 （忙），执行（3）
如果SR=0 （空）
（3）送数据DR
（五）总线
数据总线（DB）,地址总线(AB),控制总线(CB)
一．性能指标
1．基本字长
2．主存容量
（1）存储容量(b)=单元数*字长
（2）存储容量(B)=单元数*字长/8
3．运算速度
（1）单位：MIPS（million instructions per second）
（2）三种表示方法
①平均指令时间：(fi为使用频率）
②典型指令时间：以某一典型指令（如定点加法指令）的速度为标准
③主频法：以主频速度(时钟周期)为标准。
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第三章系统总线
第三章系统总线
总
总 线 基 本 概 念
总 线 的 分 类
线 的 特 性 及
总 线 结 构
总 线 结 构
性
举
总 线 控 制
总 线 举 例
能
例
指
标
2020/11/14
7
*重 点
要求掌握总线的基本概念、总线的类型、总 线控制器和总线接口的结构原理；理解总线在 计算机系统中的作用，深入了解总线的裁决方 式和总线的同步方式。
计算机组成原理重点难点(复习)
第一章 计算机系统概论
知识结构
计算机系统概论
计 算 机 发 展 简 史
计 算 机 系 统 层 次 结
计 算 机 体 系 结 构
冯
计* 算诺 机依 组曼 成体
系 结
计 算 机 结 构 与 功 能
构
构
计 算计 机算 工机 作分 步类 骤
2020/11/14
2
*重 点
本章重点突出计算机组成的概貌和框架， 由此简洁明了地了解计算机内部的工作过 程实际上是指令流和数据流在此框架内由 I/O→存储器→CPU→存储器→I/O 的过程， 是通过逐条取指令、分析指令和执行指令 来运行程序的。同时要了解到当今计算机 尽管发展到千变万化的程度，但其最根本 的组成原理还是基于冯诺依曼的结构。
2020/11/14
18
*难 点
难点是中断的概念与过程、DMA以及 通道方式的概念及其工作过程。
2020/11/14
19
考核知识点
1.基本的输入输出方式，要求达到“理解” 层次
1.1 外围设备的定时方式和寻址方式
1.2 CPU与外围设备的信息交换方式 1.3 外围设备的编址方式
1.4 程序查询方式的输入输出接口 1.5 程序查询的数据输入输出方式
2020/11/14
3
*难 点
本章概念、名词较多，这些只是为进一步 深化学习打下基础，因此严格讲本章没什么 难点，只要建立计算机组成的框架即可。对 指令和数据都以0 或1 代码存于存储器中， 计算机如何区分它们这一问题，应特别注意 重点理解。
2020/11/14
4
考核知识点 1.计算机的硬件基本知识，要求达到“理解”层
第四章存储器
第四章存储器
存 储 器 系 统 概 述
存 储 器 的 分 类
存 储 器 的 层 次 结 构
主 存 储 器
随 机 读 写 存 储 器
只 读 存 储 器
存 储 器 的 扩 展
提 高 访 存 速 度 的 措 施
高 速 缓 冲 存 储 器
辅 助 存 储 器
2020/11/14
12
*重 点
掌握存储器芯片的类型和各主要存储器芯片的 工作原理；掌握扩展存储器容量的技术，能够 用给定的存储器芯片按要求设计主存，从而深 刻理解存储器的构成原理；掌握cache和虚拟存 储器的构成原理，能够分析cahce和的命中情况。 通过对命中情况的分析，对cahce和外存储器的 工作原理有深入的理解。
次 1.1 计算机的五个基本功能部件及其相互关系 1.2 计算机各功能部件的基本功能 1.3 各功能部件的连接方法 1.4 基本概念： 寄存器、算术逻辑单元、存储器、字、字节、容
量、字长、数据、地址、指令流、地址流、CPU、 主机、总线、兼容、主存、辅存 2. 2020/11/14 计算机软件的概念，要求达到“了解”层次 5
式
4.3 硬磁盘控制器的分类、原理
2020/11/14
16
第五章输入输出系统
知识结构
第五章输入输出系统
输 入 输 出 系 统 概 述
外 围 设 备 定 时 方 式
外 设 与 主 机 的 联 接 方 式
数 据 传 输 的 控 制 方 式
程 序 查 询 方 式 及 接 口
程 序 中 断 方 式
D
M
A 方 式
2020/11/14
8
*难 点
各种总线中数据传输方式，包括传输 过程、同步方式和控制方式的理解掌握。
2020/11/14
9
考核知识点
1.总线的基本概念，要求达到“理解” 层次
1.1 总线的基本概念
1.2 总线的各种类型
1.3 总线的连接方式
1.4 总线中同步通信和异步通信的概 念
2020/11/14
10
2.总线控制，要求达到“理Байду номын сангаас”层次 2.1 总线控制的概念 2.2 链式查询、计数器定时和独立请求方
式
3.总线接口，要求达到“简单应用”层次 3.1 总线中串行、并行等信息传送方式 3.2 总线接口的基本概念 3.3 串行通信接口的结构特征和工作原理
2020/11/14
11
知识结构
2020/11/14
13
*难 点
难点是存储器芯片的原理和工作时序，主 存的容量扩展技术、cache的分析。
2020/11/14
14
考核知识点 1.存储器的构成，要求达到“综合应用＂层次 1.1 静态存储器和动态存储器的基本单元工作原理 1.2 存储器芯片的阵列结构原理和地址译码方式 1.3 各种只读存储器芯片的分类特征 1.4 只读存储器存储单元的工作原理 1.5 存储器的字位扩展连接方式 2.存储系统的构成，要求达到“理解”层次 2.1 多体交叉存储器的基本原理 2.2 相联存储器的基本原理 2.3 层次化存储体系的概念
2020/11/14
15
3.高速缓冲存储器，要求达到“理解”层次 3.1 cache的工作原理 3.2 各种cache地址映象方式的分析 3.3 cache地址中各字段长度的计算 3.4 各种cache替换策略和更新策略 4.磁盘存储设备，要求达到“理解”层次 4.1 磁记录原理与记录方式 4.2 硬磁盘存储器的基本组成、信息组织方
2.1 软件的基本概念及其和硬件之间的关系 2.2 系统软件、应用软件的概念 2.3 计算机系统的层次结构以及虚拟机的概
念
2.4 软件与硬件的等价性的概念 3.程序设计语言的概念，要求达到“了解”
层次
3.1 机器语言、汇编语言、高级语言和应用 语言的概念
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知识结构
通 道 控 制 方 式
输 入 输 出 设 备 工 作 原 理
2020/11/14
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*重 点
要求掌握计算机输入输出系统的基本功能 和原理，理解CPU与外围设备交换数据的方式； 掌握数据传输的控制方式、中断的概念、DMＡ 以及输入输出通道的原理；能够区别各种输入 输出方式的特点，能够分析和设计中断判优电 路，能够分析和设置中断屏蔽字。