西南民族大学计算机组成原理复习资料
计算机组成原理期末复习汇总
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的微指令序列。
微指令：在机器的⼀个CPU周期内，⼀组实现⼀定操作功能的微命令的组合。
微操作：执⾏部件在微命令的控制下所进⾏的操作。
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的距离即逻辑地址的偏移地址.形式地址：指令中地址码字段给出的地址，对形式地址的进⼀步计算可以得到操作数的实际地址。
相容性微操作：在同⼀CPU周期中，可以并⾏执⾏的微操作。
相斥性微操作：在同⼀CPU周期中，不可以并⾏执⾏的微操作。
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。
⼀块超⼤规模的集成电路，是⼀台计算机的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.没有外存储器的计算机监控程序可以存放在( B )。
A．RAM B．ROM C．RAM和ROM D．CPU2.完整的计算机系统应包括（ 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．配套的硬件设备和软件系统3.在机器数（ BC ）中，零的表⽰形式是唯⼀的。
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。
计算机组成原理专业复习知识(doc 11页)
计算机组成原理专业复习知识(doc 11页)第一章 1、计算机的性能指标：吞吐量、响应时间、利用率、处理机字长、总线宽度、存储器容量、存储器带宽、主频/时钟周期、CPU执行时间、CPI、MIPS、MFLOPS。
2、字长：通常把组成一个字的二进制位数叫做字长。
3、数据字：如果某字代表要处理的数据，则称为数据字。
4、指令字：如果某字为一条指令，则称为指令字。
5、系统总线：系统总线是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
6、计算机系统的层次结构：计算机通常由五个以上不同的级组成，每一个级都能进行程序设计：第一级是个微程序设计级或者逻辑电路级。
这是一个实在的硬件级，由硬件直接执行。
第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由微程序解释机器指令系统。
这一级也是硬件级。
第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。
这些操作系统由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统和解释的软件指令，所以这一级也称为混合级。
第四级是汇编语言级，它给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性。
这一级由汇编程序支持和执行，如果应用程序采用汇编语言编写时，则机器必须要有这一级的功能；如果应用程序不采用汇编语言编写，则这一级可以不要。
第五级是高级语言，它是面向用户的，为方便用户编写应用而设置的。
这一级由各种高级语言编译程序支持和执行。
7、通用计算机分为：超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机、单片机六类，其结构复杂性、性能、价格依次递减。
8、计算机的硬件：是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、流向运算器。
第二章 1、计算机中常用的数据表示格式有两种：一种是定点格式，一种是浮点格式。
定点格式通常将数据表示成纯小数或者纯整数。
2、浮点数的表示方法：（N）R=M×R e中的e值是可变的。
3、数字机器码的表示：原码、补码、反码、移码。
4、校验码分为奇校验和偶校验。
奇校验位C非定义偶校验码C的定义为：5、补码加法的公式：[X]补+[Y]补=[X+Y]补6、为了判断“溢出”是否发生，可采用两种检测方法。
2022年西南民族大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2022年西南民族大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、某机器的主存储器共32KB，由16片16K×l位（内部采用128×128存储阵列）的DRAM芯片字和位同时扩展构成。
若采用集中式刷新方式，且刷新周期为2ms，那么所有存储单元刷新一遍需要（）个存储周期。
A.128B.256C.1024D.163842、某机器字长32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（）。
A.8MB.16MBC.16MD.8MB3、某字长为8位的计算机中，已知整型变量x、y的机器数分别为[x]补=11110100，[y] 补=l0110000。
若整型变量z=2x+y/2，则z的机器数为（）。
A.11000000B.00100100C.10101010D.溢出4、float 型数据常用IEEE754单精度浮点格式表示。
假设两个float型变量x和y分别存放在32位寄存器fl和f2中，若（fl）=CC900000H，（f2）=BOC00000H，则x和y 之间的关系为（）。
A.x<y且符号相同B.x<y符号不同C.x>y且符号相同D.x>y且符号不同5、某数采用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示为C6400000H，则该数的值是（）。
A.-1.5×213B.-1.5×212C.-0.5×213D.-0.5×2126、在集中式总线控制中，响应时间最快的是（）。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求D.分组链式查询7、总线的通信控制主要解决（）问题。
A.由哪个主设备占用总线B.通信双方如何获知传输开始和结束C.通信过程中双方如何协调配合D.B和C8、下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列顺序正确的是（）。
A.外存、主存、Cache、寄存器B.外存、主存、寄存器、CacheC.外存、Cache、寄存器、主存D.主存、Cache、寄存器、外存9、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。
计算机组成原理复习提纲复习资料版
《计算机组成原理》复习提纲第一章：绪论1、存储程序概念（基本含义）。
P3⑴计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；⑵计算机内部采用二进制来表示指令和数据；⑶将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作2、冯·诺依曼计算机结构的核心思想是什么？存储程序控制3、主机的概念（组成部件是哪些？）中央处理器（运算器和控制器）和主存储器4、计算机的五大基本部件有哪些？输入设备，输出设备，存储器，运算器，控制器5、冯·诺依曼结构和哈佛结构的存储器的设计思想各是什么？P9程序存储、程序控制冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。
CPU首先到指令存储器中读取指令内容，译码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）Cache和主存储器分别是采用的哪种设计思想？Cache采用哈佛结构，主存储器采用冯.诺依曼结构6、计算机系统是有软件系统和硬件系统组成的。
7、现代个人PC机在总线结构上基本上都采用的是单总线结构，根据所传送的信息类型不同又可分为哪三类总线？地址总线，数据总线，控制总线第二章：数据的机器层表示1、定点小数表示范围（原码、补码）原码定点小数表示范围为：-(1-2-n)～(1-2-n)补码定点小数表示范围为：-1～(1-2-n)2、定点整数表示范围（原码、补码）原码定点整数的表示范围为：-(2n-1)～(2n-1)补码定点整数的表示范围为：-2n ～(2n-1)3、浮点数表示范围PPT374、规格化的浮点数5、阶码的移码表示6、IEEE 754浮点数标准本章复习范围为ftp上第二章的作业题的1、2、3、4题。
第三章：指令系统1、指令的基本格式（OP字段和地址字段组成）。
计算机组成原理复习资料
计算机组成原理复习资料计算机组成原理复习资料计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涵盖了计算机硬件和软件的基本原理和结构。
在学习这门课程时，我们需要掌握计算机的各个组成部分以及它们之间的相互作用。
下面将从计算机的基本组成、存储器、中央处理器、输入输出设备等方面进行复习总结。
一、计算机的基本组成计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，而软件则包括操作系统、应用软件等。
计算机的基本工作原理是通过输入设备获取数据，经过中央处理器进行处理，最后通过输出设备将结果呈现给用户。
二、存储器存储器是计算机中用于存储数据和指令的地方。
主要包括内存和外存两种形式。
内存又分为主存和高速缓存，主存用于存储当前正在执行的程序和数据，而高速缓存则用于存储最常用的数据和指令，以提高计算机的运行速度。
外存则用于长期存储数据，如硬盘、光盘等。
三、中央处理器中央处理器是计算机的核心部件，负责执行各种计算和控制指令。
它由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器用于执行各种算术和逻辑运算，控制器则负责控制指令的执行过程，而寄存器则用于存储中间结果和控制信息。
四、输入输出设备输入输出设备是计算机与外部世界进行交互的接口，用于将用户的输入转化为计算机可识别的数据，并将计算机的输出呈现给用户。
常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，而输出设备则包括显示器、打印机、音响等。
五、指令和指令系统指令是计算机中的基本操作单位，它用于告诉计算机要执行的具体操作。
指令系统是计算机中的指令集合，它定义了计算机可以执行的所有指令以及它们的操作码、寻址方式等。
不同的计算机有不同的指令系统，如x86、ARM等。
六、计算机的运行过程计算机的运行过程可以分为取指令、译码、执行和访存四个阶段。
首先，控制器从内存中取出一条指令，并将其送到译码器中进行译码。
然后，运算器根据指令的操作码进行相应的运算。
最后，结果被存储回内存或输出到外设。
《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。
计算机组成原理复习要点
第三章 运算方法和运算器件
• 定点加、减运算及其溢出判断方法，其中减法运算是通过补码加法运 算实现的，其中根据[x]补求[-x]补。什么时候将会发生溢出？P6162,三种溢出判断方法。在计算机中，所表示的数会发生溢出，其根本 原因是计算机的字长有限。
• 定点原码乘法采用数值位用绝对值相乘，符号位单独处理；补码乘法 采用Booth算法；定点原码加减交替除法 ：仅当最后一步余数为负时， 做恢复余数的操作
第二组：
4000H~7FFFH
第三组：
8000H~BFFFH
第四章：
C000H~FFFFH
第五章 指令系统
• 指令的格式是指指令用二进制表示的形式，通常由指令码和操作数的 地址码两部分组成，操作数有一地址、二地址和多地址之分；指令码 有定长与不定长之分；指令系统是表征一台计算机性能的重要因素， 它的格式和功能不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软 件。
复习要点
第一章 计算机系统概论
计算机系统
硬件系统
软件系统
外围设备 主机
系统软件
应用软件
外输输 C 内 存入出 P 存 储设设 U 器备备
寄运 控 高
存算 制 速
器器 器 缓
包
存
含
( )
操 作 系 统
语数
言据
处 理 程
… …
库 管 理
序系
统
数自 据动 处控 理制 程程 序序
企科
业学
管… 计 理… 算
• 流水线的概念，流水CPU是一种非常经济而实用的时 间并行技术，影响流水线性能的因素：访存冲突（即 资源相关）和相关（数据相关、控制相关）问题
第八章 系统总线
• 系统总线的结构有单总线和多总线之分，功能有数据 线、地址线和控制线之分，其中地址线（控制线）的 功能：提供主存、I / O接口设备的地址（控制信号、 响应信号）。计算机系统中，根据应用条件和硬件资 源不同，数据传输方式可采用串行微指令的编码。注意PC+1在不同机器中的含义， 如8位字长、16位指令和16位字长、16位指令
计算机组成原理期末复习+内容总结
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。
软件由程序、数据和文档组成。
它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。
另外，软件还包括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。
固件是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是现代计算机系统由硬件、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.计算机的性能指标计算机的性能指标有以下几个方面：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。
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。
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。
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。
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。
存储器容量是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。
存储器带宽是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。
主频/时钟周期CPU的工作节拍受主时钟控制，按照规定在某个时间段做什么。
2021年西南民族大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2021年西南民族大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、主存与Cache间采用全相联映射方式，Cache容量4MB，分为4块，每块lMB，主存容量256MB。
若主存读/写时间为30ms，Cache的读/写时间为3ns，平均读/写时间为3.27ms，则Cache的命中率为（）。
A.90%B.95%C.97%D.99%2、有效容量为128KB的Cache，每块16B，8路组相联。
字节地址为1234567H的单元调入该Cache，其tag应为（）。
A.1234HB.2468HC.048DHD.12345H3、下列关于各种移位的说法中正确的是（）。
I.假设机器数采用反码表示，当机器数为负时，左移时最高数位丢0，结果出错；右移时最低数位丢0，影响精度Ⅱ在算术移位的情况下，补码左移的前提条件是其原最高有效位与原符号位要相同Ⅲ.在算术移位的情况下，双符号位的移位操作中只有低符号位需要参加移位操作（）A. Ⅲ、ⅡB.只有ⅡC.只有ⅢD.全错4、ALU属于（）。
A.时序电路B.控制器C.组合逻辑电路D.寄存器5、一个C语言程序在一台32位机器上运行，程序中定义了3个变量x、y、z，其中x 和z是int型，y为short型。
当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=xty后，x、y、z的值分别是（）。
A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HB.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFFO076HC.X=0000007FH，y-FFF7H，z=FFFF0076HD.X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H6、在集中式总线控制中，响应时间最快的是（）。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求D.分组链式查询7、总线宽度与下列（）有关。
A.控制线根数B.数据线根数C.地址线根数D.以上都不对8、下列描述中，正确的是（）。
A.控制器能理解、解释并执行所有指令以及存储结果B.所有数据运算都在CPU的控制器中完成C.ALU可存放运算结果D.输入、输出装置以及外界的辅助存储器称为外部设备9、冯·诺依曼型计算机的设计思想主要有（）。
计算机组成原理期末复习知识要点培训资料
计算机组成原理期末复习知识要点培训资料计算机组成原理期末复习知识要点第一章1）冯.诺依曼主要三个思想是什么？（1）计算机处理采用二进制或二进制代码（2）存储程序（3）硬件五大部分：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器2）计算机硬件由哪5部分组成？输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器3）VLSI中文的意思是什么？超大规模集成电路4）列举出三个计算机应用领域？1．科学技术计算2．数据信息处理3．计算机控制4．计算机辅助技术 5．家庭电脑化5）计算机系统分哪两大系统？硬件和软件系统6）计算机内部信息包括哪两大信息？计算机中有两种信息流动：一是控制信息，即操作命令，其发源地为控制器；另一种是数据流，它受控制信息的控制，从一部件流向另一部件，边流动边加工处理。
7）计算机性能主要包括哪三个主要性能？（1）基本字长: 是参与运算的数的基本长度，用二进制数位的长短来衡量，取决寄存器、加法器、数据总线等部件的位数。
（2）主存容量:可以用字节，有的用字长，K、M、G、T （3）运算速度: 是每秒能执行的指令条数来表示，单位是条/秒。
（MIPS）8）现代计算机系统分为五个层次级别是如何划分的？从功能上，可把现代计算机系统分为五个层次级别：第一级是微程序设计级：是硬件级第二级是一般机器级：机器语言级第三级是操作系统级：是操作系统程序实现。
(混合级)第四级是汇编语言级：一种符号形式语言。
第五级是高级语言级9）机器数是指什么？它主要是解决了数值的什么表示？10）机器数有哪4种表示方法？原码表示法、补码表示法、和移码表示法四种。
11）计算机数值有哪两种表示方式？它主要解决了数值的什么表示？定点表示和浮点表示。
主要解决数中小数点的位置的确定。
12）浮点数在计算机内部表示两种方式是如何安排的？13）尾数是补码表示其规格化如何表示？正数：0.1×…×的形式负数：1.0×…×的形式14）解释计算机内部数值0和字符0有何不同？数值0在计算机中为00H，而字符0为其ASCII码30H。
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资料(课件整理版可自学使用)
一、本课程在计算机系统中的位置一、课程目标1、结构与原理掌握建立计算机系统的整机概念；掌握计算机各部件的组成原理与技术；了解计算机系统组成与结构的新技术2、分析与计算能力掌握对组成与结构进行性能分析的方法；通过量化计算，加深对组成原理的理解与掌握3、应用与设计能力通过实验，培养逻辑设计及理论指导实践的能力二、课程内容组织第1章计算机系统概论计算机的模型、硬件组成，计算机的工作过程、性能指标第2章数据的表示和运算数据的编码及表示，定点及浮点运算方法，ALU结构与组成第3章存储系统层次结构，RAM组成，主存、Cache、虚存的组成原理第4章指令系统指令功能与指令格式，操作数存放及寻址方式，CISC/RISC第5章中央处理器CPU的功能与结构、工作流程，指令执行过程，数据通路组织，CU的结构及组成，微程序控制器技术，指令流水技术第6章总线概述，操作步骤，仲裁/定时方式，互连结构第7章I/O系统组成，I/O设备，I/O接口，I/O方式(4种)1、学习方法建立整机概念，将所学知识点融合在一起；从逻辑设计出发，分析多种方案的利与弊；通过量化分析，加深对原理的掌握与理解。
2、学习效率第1章计算机系统概论◆计算机：按照内部存储的指令序列，对数字化信息进行自动高速处理、存储、传送、控制的装置。
指令：指示计算机硬件完成某种功能的明确的命信息：有用的数据，有多种不同类型，其表现手段可以采用数字化形式或模拟量形式；运算：包括算术运算和逻辑运算，要求自动与高速；处理：对信息进行搜索、识别、变换，甚至联想、思考和推理等等。
◆计算机的基本功能主要包括数据处理数据存储数据传送控制◆数据处理功能运算功能：算术运算功能和逻辑运算，应用于数值计算和非数值计算两个方面；处理对象：数值、字符、图形、图像、声音和视频等。
◆数据存储功能主存储器：保存指令和数据；辅助存储器：以文件的形式保存大量数据信息。
◆数据传送功能计算机软件(指令串及数据)CU ALU 存储器…系统总线I/O设备1I/O接口1I/O设备2I/O接口2I/O设备nI/O接口n内部数据流动 ：CPU 和主存以及CPU 内部寄存器与运算器之间的数据流动； 外部数据传送：输入/输出（I/O ）和计算机通信。
(完整版)计算机组成原理复习提纲
第1章：计算机系统概论1、计算机系统由哪两部分组成？计算机系统性能取决于什么？计算机系统是由“硬件”和“软件”组成。
衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的，既包括硬件的各种性能指标，又包括软件的各种功能。
1）计算机系统由硬件和软件两部分组成。
2）计算机系统性能由硬件和软件共同决定。
2、计算机系统5层层次结构从下到上由哪五层组成？哪些是物理机，哪些是虚拟机？1）微程序机器、传统机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器2）微程序机器和传统机器是物理机，其他是虚拟机。
3、在计算机系统结构中，什么是翻译？什么是解释？1）翻译：将一种语言编写的程序全部翻译成另一种语言，然后再执行；2）解释：将一种语言编写的程序的一条语句翻译成另一种语言的一条或多条语句，然后执行，执行完这条语言后，再解释下一条。
4、什么是计算机体系结构？什么是计算机组成？以乘法指令为例说明二者区别。
1）计算机体系结构是指那些能够被程序员看到的计算机的属性。
如指令集、数据类型等；2）计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现出来的属性；3）以乘法指令为例，计算机是否有乘法指令，属于体系结构的问题。
乘法指令是采用专用的乘法器，还是使用加法器和移位器构成，属于计算机组成的问题。
5、冯诺依曼机器的主要特点？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分组成；2）指令和数据存储在存储器中，并可以按地址访问；3）指令和数据均以二进制表示；4）指令由操作码和地址码构成，操作码指明操作的性质，地址码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，通常按自动的顺序取出执行；6）机器以运算器为中心，I/O设备与存储器交换数据也要通过运算器。
（因此，后来有了以存储器为中心的计算机结构）6、画出现代计算机的组成框图。
P10,图1.97、什么是存储单元、存储字、存储字长、存储体？存储单元：存储一个存储字并具有特定存储地址的存储单位；存储字：一个存储单元中存放的所有的二进制数据，按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据。
计算机组成原理复习要点(复习必过)
计算机组成原理复习要点一、 题型分布选择题 20分；填空题 30分；判断题 10分；计算题 20/25分；简答题 20/15分二、 每章重点内容第一章 概述1、什么是计算机组成2、诺依曼体系结构计算机的特点（1）硬件由五大部份组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）。
（2）软件以2#表示。
（3）采用存储程序所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础；存储器采用一维线性结构；指令采用串行执行方式。
控制流（指令流）驱动方式；（4）非诺依曼体系结构计算机数据流计算机多核(芯)处理机的计算机3、计算机系统的层次结构（1）从软、硬件组成角度划分层次结构 计算机组成逻辑组成 物理组成 设备级组成版块级组成芯片级组成元件级组成 设备级组成 寄存器级组成（2）从语言功能角度划分的层次结构虚拟机：通过软件配置扩充机器功能后，所形成的计算机，实际硬件并不具备相应语言的功能。
第二章数据表示1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围（1）原码：计算规则：最高位表示符号位；其余有效值部分以2#的绝对值表示。
如：（+0.1011）原=0.1011; （-0.1001）原=1.1001（+1011）原= 01011; （-1001）原=11001注意：在书面表示中须写出小数点，实际上在计算机中并不表示和存储小数点。
原码的数学定义若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数，则：X原=X 当1 >X≥0X原=1-X=1+|x| 当0≥X>-1若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数，则：X原=X 当2n >X≥0X原=2n-X=2n+|x| 当0≥X>-2n说明：在各种码制（包括原码）的表示中需注意表示位数的约定，即不同的位数表示结果不同，如：以5位表示，则（-0.1011）原=1.1011以8位表示，则（-0.1011）原=1.10110000的原码有二种表示方式：小数：（+0.0000）原=0.0000，（-0.0000）原=1.0000整数：（+00000）原=00000，（-00000）原=10000符号位不是数值的一部分，不能直接参与运算，需单独处理。
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《计算机组成原理》复习资料
题型及分值分配：单选题：40分； 填空题：10分； 计算题：6分；
简答题：24分； 设计题：20分
第三章：系统总线
（1）同步通信：由统一时标控制数据传送
（2）异步通信：采用应答方式，没有公共时钟标准
（3）半同步通信：同步、异步结合（由统一时钟控制，允许传输时间不一致） （4）分离式通信：充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力
（1）定义：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，单位用MBps （2）计算公式：总线带宽 = （总线时钟频率/时钟周期数） × 总线宽度（转换为B ） （3）例题：总线的时钟频率为8MHz ，一个总线周期等于一个时钟周期，一个总线周期中并行传送16位数据，求总线带宽。
解答：总线带宽 = （8MHz/1）×（16÷8）
B = 16MBps （1）申请分配阶段：主模块申请，总线仲裁决定 （2）寻址阶段： 主模块向从模块给出地址和命令 （3）传输阶段： 主模块和从模块交换数据 （4）结束阶段： 主模块撤销有关信息
（1）数据总线DB ：双向传输，位数与机器字长、存储字长有关
（2）地址总线AB ：单向传输（由CPU 输出），位数与存储地址、I/O 地址有关 （3）控制总线CB
有入（存储器读/（1）链式查询： 连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感
（2）计数器定时查询：优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂
（3）独立请求方式： 判优速度最快，硬件器件用量大，连线多，成本较高 第四章：存储器
（1）地址线位数为n ；数据线位数为m ，则芯片容量为 ×m 位
（2）例题：存储器容量为储芯片时，各需几片？ 1K ×4位，2K ×8位，4K ×4位，16K ×1位，4K ×8位，8K ×8位
解答：地址线14根；数据线32根；各规格芯片片数分别为128，32，32，32，16，8
P94 例4.1；P95 例4.2；P97 例4.3；P151 T4.15；P151 T4.16
（1）存储字长取8的倍数；字地址用该字高位字节的地址表示，是4的整数倍 （2）存储容量 =（存储单元个数×存储字长）位 =（存储单元个数×存储字长/8）B
（1）地址线的连接（2）数据线的连接（3）读/写命令线的连接
（4）片选线的连接（5）合理选择存储芯片（6）其他（时序、负载）
（1）由主存地址映射到Cache地址称为地址映射。
地址映射方式很多，有直接映射（固定的映射关系）、全相联映射（灵活性大的映射关系）、组相联映射（上两种的折中）。
（2）组相联方式下，主存块号与Cache块号的对应关系：
组相联映射把Cache分为Q组，每组有R块，并有以下关系：i = j mod Q。
其中，i为j为主存的块号。
某一主存按模Q将其映射到缓存的第i组内，如下图所示。
缓存的组号，
第五章：I/O 系统
（1）统一编址： I/O 编址方式与主存相同，占用统一地址空间，所用指令与访存指令相似 （2）不统一编址：I/O 地址与主存地址分开，有专门的
I/O 指令。
（1）程序查询方式：CPU 和I/O 串行工作，踏步等待
（2）程序中断方式：CPU 和I/O 并行工作，没有踏步等待现象，中断现行程序
（3）DMA （直接存储器存取）方式：CPU 和 I/O 并行工作，主存和 I/O 之间有一条直接数据
通道，不中断现行程序，周期挪用（周期窃取）
（4）不同控制方式下，主机与设备的工作情况：
分辨率和灰度等级是CRT的两个重要技术指标
CPU不查询设备的准备情况，当I/O向CPU发出中断请求后才予以响应，并中断现行程序，转向中断服务程序，处理完后返回原程序断点处。
所谓硬件向量法，就是通过向量地址来寻找设备的中断服务程序入口地址，而且向量地址由硬件电路产生。
中断向量地址形成部件的输入是来自排队器的输出，它的输出是中断向量，其位数与计算机可以处理中断源的个数有关，即一个中断源对应一个向量地址。
中断向量地址形成部件是一个编码器，在I/O接口中的编码器又称为设备编码器。
（1）中断向量：中断服务程序的入口地址
（2）中断向量地址：内存中存放中断服务程序入口地址的地址
（1）停止CPU访问主存：控制简单，CPU处于不工作状态或保持状态，未充分发挥 CPU 对
主存的利用率
（2）周期挪用（周期窃取）：当I/O设备与CPU同时访存时，I/O访存优先于CPU访存，使
CPU延缓了一、二个存取周期再访存
（3）DMA与CPU交替访问：适合于CPU工作周期比主存存取周期长的情况，将一个CPU周期
分为和两个分周期，其中专供DMA访存，专供CPU访存
一个DMA接口可采用周期窃取方式把字符传送到存储器，它支持的最大批量为400个字节。
若存取周期为100 ns，每处理一次中断需5 μs，现有的字符设备的传输率为9600 bps。
假设字符之间的传输是无间隙的，若忽略预处理所需的时间，试问采用DMA方式每秒因数据传输占用处理器多少时间？若完全采用中断方式，又需占用处理器多少时间？
解答：每秒传输9600/8 = 1200B（1200个字符）
（1）采用DMA方式： 0.1μs × 1200 + 5μs ×（1200/400）= 135μs
（2）采用中断方式：5μs × 1200 = 6000μs
第六章：计算机的运算方法
（1）定点数：采用定点数的机器称为定点机，数值部分的位数n 决定了定点中数的表示范围。
定点数格式如下：
（2）浮点数：浮点数由阶码j 和尾数S 两部分组成。
阶码是整数, 其数值位数m 反映浮点数的表示范围，阶符 和阶码的位数m 合起来表示小数点的实际位置；尾数是小数，其数值位数n 反映了浮点数的精度；尾数的符号 代表浮点数的符号。
浮点数在机器中的形式如下：
（1）浮点数的规格化形式：
（2）浮点数的规格化：
P237-241 例6.8 - 例6.16；P291 T6.19
T6.19答案：
（1）A + B = -0.010 0010 = -17/64；（2）A – B = 0.101 1101 = 93/128；（3）A + B = 0.000 1100 = 3/32；（4）A – B = -1000 1100 = -140（溢出）；（5）A + B = 101 1011 = 91
（1）指令由操作码和地址码两部分组成，指令的一般格式如下：
（2）IR 位数与机器字长一致 指令格式如下：
3、指令格式设计（P323 例7.4）
第八章：CPU 的结构和功能
根据时序判断，取指周期中从内存读出的信息流是指令流，流向控制器；在执行周期中从内存取出的信息流是数据流，流向运算器。
（1）CPU 总是在指令执行周期结束后，响应任何中断源的请求 （2）CPU 在执行周期的结束时刻统一向所有中断源发中断查询信号 在不改变CPU 响应中断的次序下，通过改变屏蔽字可以改变处理中断的次序。
P369 例8.2；P371-372 T8.24-8.28；
第九章：控制单元的功能
、多级时序系统（
P38-387
）
2、CU的控制方式及其特点（P387-340）
★（1）同步控制方式：任一微操作均由统一基准时标的时序信号控制
①采用定长的机器周期：
以最长的微操作序列和最繁的微操作作为标准；每个机器周期内节拍数相同
②采用不定长的机器周期：
每个机器周期内节拍数不等
③采用中央控制和局部控制相结合的方法
a、将大部分指令安排在统一的、较短的机器周期内完成，称为中央控制：
b、将少数操作复杂的指令中的某些操作采用局部控制方式来完成；
c、局部控制的节拍宽度与中央控制的节拍宽度一致
（2）异步控制方式：无基准时标信号，无固定的周期节拍，采用应答方式
（3）联合控制方式：同步、异步相结合，对不同微操作区别对待
（4）人工控制方式：Reset（复位）键、连续和单条指令执行转换开关、符合停机开关
第十章：控制单元的设计
采用微程序设计方法设计控制单元的过程就是编写每一条机器指令的微程序，它是按执行每条机器指令所需的微操作命令的先后顺序而编写的，因此，一条机器指令对应一个微程序。
（1）直接编码（直接控制）方式：在微程序的操作控制字段中，每一位代表一个微操作命令
（2）字段直接编码方式（显式编码）：将微指令的控制字段分成若干“段”，每段经译码后
发出控制信号，每个字段中的命令是互斥的
（3）字段间接编码方式（隐式编码）：一个字段的某些微命令由另一个字段中的某些微命令
来解释
（4）混合编码：直接编码和字段编码（直接和间接）混合使用
（1）水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作的微命令
（2）垂直型微指令：采用类似机器指令操作码的方式，由微操作码字段规定微指令的功能（3）两种微指令格式的比较
①水平型微指令比垂直型微指令并行操作能力强，灵活性强，效率高
②水平型微指令执行一条机器指令所要的微指令数目少，速度快
③水平型微指令用较短的微程序结构换取较长的微指令结构，垂直型微指令相反
④水平（垂直）型微指令与机器指令差别大（相似）。