计算机组织

第一章

1.数字计算机主要组成结构：存储器（保留原始数据和解题步骤），运算器（进行加减乘除和逻辑运算），控制器（从内存取出解题步骤加以分析），适配器（将外围设备和主机相连），总线

2.冯.诺依曼模型设计思想：存储程序并按地址顺序执行。将解题的程序（指令序列）存放到存储器中称为存储程序，而控制器依据存储的程序来控制全机协调地完成计算任务叫做程序控制。

3.计算机软件一般分为两大类，一类叫系统程序，另一类叫应用程序。

4.软件与硬件的逻辑等价性：任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件完成。

课后习题

4.冯诺依曼计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？

6.什么是指令，什么是程序？

9.计算机的系统软件包括哪几类？说明他们的用途。

15.为什么硬件与软件能够互相转化？实现这种转化的媒介是什么？

第二章

1补码的表示方法，溢出，尾数规格化并行、串行运算P64 T8.9.10.11 运算器变并行

第三章

1.存储位元是存储器中最小的存储单位。

2.存储器分类：存储介质：半导体存储器，磁表面存储器。存取方式：随机存储器，顺序存储器。存储内容可变性：只读存储器ROM，随机读写存储器RAM。

3.存储器分级：主存，外存，高速缓存

4.主存储器的技术指标主要是存储容量（可以容纳的存储单元数），存取时间（存储器访问

时间），存储周期（连续两次读操作间隔最小时间），存储器带宽（单位时间存取的信息量）。

5.怎么区分动态、静态

静态：直流供电电源加在电路上，可以无限保持记忆，断电则数据丢失。

动态：不丢失

6.动态刷新：集中式刷新，分散式刷新和异步刷新三种方式。集中式刷新：DRAM的所有行在每一个刷新周期中都被刷新；分散式刷新：每一行的刷新插入到正常的读/写周期中。异步刷新：每隔一段时间刷新一次。

7.并行存储器分为双端口存储器和多模块交叉存储器。

8.关于cache的命中率（P94-95 ）例题3.6.（必）

9.地址映射：全相联映射方式，直接映射方式，组相联映射方式

课后习题

4.有一个1024K*32位的存储器，由128K*8位的DRAM芯片构成。问：

（1）.总共需要多少DRAM芯片

（2）.设计此存储体组成框图

（3）.采用异步刷新方式，如单元刷新时间间隔不超过8ms，则刷新信号周期是多少？

T7

9.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数位2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache./主存系统的效率和平均访问时间。

第四章

1.指令格式可用操作码字段OP和地址码字段A来表示。

2.操作数基本寻址方式：1.隐含寻址，2.立即寻址，

3.直接寻址，

4.间接寻址，

5.寄存器寻址，

6.寄存器间接寻址，

7.偏移寻址。P115

3.常见偏移寻址：相对寻址，基址寻址，变址寻址

4.典型指令分类：数据处理，数据存储，数据传送，程序控制

具体：数据传送指令，算术运算指令，逻辑运算指令，程序控制指令，输入输出指令，字符串处理指令，特权指令，其他指令。

5.CISC（复杂指令系统计算机）RISC（精简指令系统）

第五章

1..控制器：程序计数器，指令寄存器，指令译码器，时序产生器，操作控制器

运算器：算术逻辑单元（ALU），通用寄存器，数据缓冲寄存器DR，状态条件寄存器PSW 2.CPU中的主要寄存器：数据缓冲寄存器（DR）指令寄存器（IR）程序计数器（PC）数据地址寄存器（AR）通用寄存器（R0-R3）状态字寄存器（PSW）

3.指令周期：取出一条指令并执行这条指令的时间。指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期。而一个CPU周期时间又包含有若干个时钟周期。CPU中也有一个类似“作息时间”的东西，它称为时序信号。

4.组成计算机硬件的器件特性决定了时序信号最基本的体制是电位-脉冲制。

在微程序控制器中，时序信号比较简单，一般采用节拍电位—节拍脉冲二级体制。

5.控制方式分为：同步控制方式和异步控制方式。

6.控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，通常把这种控制命令叫做微命令，而执行部件接受微命令后所进行的操作叫做微操作。

机器指令，微指令和微程序之间的关系：一条机器指令的功能是用许多条微指令组成的序列来实现的，这个微指令序列通常叫做微程序。

7.微程序控制器原理框图：

数据相关：在一个程序中，如果必须等前一条指令执行完毕后，才能执行后一条指令，那么这两条指令就是数据相关的。

中断处理过程流程图

DMA 传送数据的流程图（P256）

课后习题

1.请在括号内填入适当答案。在cpu中：

（1）保存当前正在执行的指令的寄存器是IR ；

（2）保存当前正在执行的指令地址的寄存器是AR ；

（3）算术逻辑运算结果通常放在DR 和通用寄存器中。

2.参见图5.1的数据通路。画出存数指令“STO R1，（R2）”的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的数存单元中。标出各微操作信号序列。

将（R3）为地址数存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。

10.

16.判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关？（P182 第16题）

（1）写后读RAW

（2）读后写W AR

（3）写后写W AW

17.参考图5.39所示的超标量流水线结构模型，现有如下6条指令序列：（P182 第17题）

请画出（1）按序发射按序完成各段推进情况图。（2）按序发射按序完成的流水线时空图