计算机组成原理期末复习资料-王爱英

第1、2章1：简述冯诺依曼机的特点?答:（1）计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成；（2）采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器运算，即由指令组成的程序是可以修改的；（3）指令和数据均用二进制码表示；（4）指令由操作码和地址码组成；（5）指令在存储器内按顺序存放。

由指令计数器（）指明要执行的指令所在单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件而改变；（6）机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器的数据通过运算器。

2：触发器触发方式种类?答:（1）电平触发器[D];（2）边沿触发器[D];（3）主-从触发器[]。

3:阵列逻辑电路?答:（1）读/写存储器;（2）只读存储器;（3）可编程逻辑阵列熔丝;（4）通用阵列逻辑电擦除;（5）门阵列;（6）宏单元阵列;（7）可编程门阵列;4和区别？（1）采的采用的是熔丝工艺，一旦编程后就不能改写，而采用电擦除的(E*)工艺，可擦除重写100次以上，数据可保存20年以上，在数秒钟内即可完成擦除和编程过程。

（2）器件的应用局限性较大，对于不同的输出结构，需选用不同型号的器件，而的输出结构有一个输出逻辑宏单元，通过对它的编程，使有多种输出方式:寄存器型输出、组合逻辑输出，并可控制三态输出门，因此显得很灵活。

5:单元阵列由哪几个部分组成？答:标准单元、通道区、单元、压焊点。

第4章主存储器1:主存储器类型？答:(1)随机存储器又叫读写存储器[易失性存储器];非……(2)只读存储器;(3)可编程只读存储器;(4)可擦出可编程只读存储器;(5)可用电擦除的可编程只读存储器E*;2:主存储器主要性能指标？答:主存储容量、存储器存取时间和存储周期时间。

3:读写存储器分为？答:静态存储器和动态存储器;以“读出”方式再生或刷新，周期小于等于2。

分为三管存储单元电路和单管存储单元电路。

单管的优点:线路简单，单元占用面积小，速度快。

缺点:是破坏性的，读出后要立即对单元进行“重写”，已恢复原信息;单元独处信号很小，要求有高灵敏度的独处放大器。

和比较优点：(1)集成度高-单管存储，(2)封装尺寸小-地址分批进入，管脚少;(3)价格便宜;(4)功率小。

缺点:(1)速度慢-用了动态原件;(2)需要再生。

第5章指令系统1：一条指令包含哪些信息？答：操作码、操作数地址、操作结果的存储地址、下一条指令的地址。

2：15条三地址指令操作码由0000~1110给出；15条而地址指令由11110000~11111110给出；15条以地址指令由111111110000~111111111110给出；16条零地址指令由1111111111110000~1111111111111111给出。

3：霍夫曼编码-依据指令出现概率；字长决定运算精度和寻址能力。

寻址能力可通过加长机器字长和地址扩展技术。

指令的长度主要取决于：操作码的长度、操作数的地址长度和操作数地址的个数。

短格式指令和长格式指令。

4：8种寻址方式？答：(1)直接寻址> ，[3000H]；特点：只访问一次存储器，地址位数决定了寻址范围，操作数的地址不易改变。

(2)寄存器寻址；不访存，是通用寄存器，可以缩短指令长度，节省存储空间，提高指令执行速度。

(3)带位移量的基址寻址>（）；为基址寄存器（通用寄存器），A为位移量；特点：解决了程序在存储器中的定位和扩大寻址空间的问题，对多道程序和浮动程序很有用。

(4)变址寻址>（）为変址寄存器，由用户给定，可作为偏移量，A不变，可作为基地址。

如果还有基址寄存器，计算有效地址时还要加上。

特点：可扩大寻址范围，変址由用户给定；便于处理数组问题。

(5)间接寻址>（A）；分为寄存器间接和存储器间接寻址。

（A）是操作数的地址或指令的地址。

特点：多次访存，可扩大寻址范围，便于変址程序。

(6)相对寻址>（）；当前指令地址+偏移量A；特点：转移地址不固定，随变化，总是相差一个，对于浮动程序适用。

可正可负，通常用补码。

(7)立即数寻址>特点：指令执行阶段不访存，提高了执行速度，只能适用于操作数固定情况下。

(8)堆栈寻址5：指令的分类与功能?答：(1)算术逻辑运算指令这类指令包括逻辑加、逻辑乘、按位加、逻辑移位等指令，主要用于无符号数的位操作、代码的转换、判断与运算。

移位指令用来对寄存器的内容实现左移、右移或循环移位。

(2)移位操作指令（算术、逻辑和循环移位）算术右移时最高位（符号位）不变，逻辑右移最高位补零。

(3)浮点运算指令(4)十进制运算指令(5)字符串处理指令——字符串的传送、比较、查询、转换等。

(6)数据传送指令数据传送指令主要包括取数指令、存数指令、传送指令、成组传送指令、字节交换指令、清累加器指令、堆栈操作指令等等。

这类指令主要用来实现主存和寄存器之间，或寄存器和寄存器之间的数据传送。

(7)转移类指令——a、无条件转移和条件转移指令；b、调用指令和返回指令和；c、陷阱与陷阱指令——意外中断。

(8)堆栈与堆栈操作指令——：先（）-1->后>（）；在中断、子程序调用中广泛用于保存返回地址，状态标志与现场信息。

不同语言子程序调用时参数的传递，用堆栈普遍。

(9)输入输出()指令——输入输出指令主要用来启动外围设备，检查测试外围设备的工作状态，并实现外部备和之间，或外围设备与外围设备之间的信息传送。

(10)特权指令——特权指令是指具有特殊权限的指令。

这类指令只用于操作系统或其他系统软件，一般不直接提供给用户使用。

在多用户、多任务的计算机系统中特权指令必不可少。

它主要用于系统资源的分配和管理。

(11)其他指令——除以上各类指令外，还有状态寄存器置位、复位指令、测试指令、暂停指令，空操作指令，以与其他一些系统控制用的特殊指令。

6：指令的主要特点？答：(1)指令系统复杂庞大，指令数目一般多达两三百条；(2)指令长度不固定，指令格式多；(3)可以访存指令不受限制；(4)各种指令使用频率相差很大；(5)各种指令执行时间相差很大，大多数指令需多个时钟周期才能完成；(6)控制器大多数采用微程序控制；(7)难以用优化编译生成高效的目标代码程序。

7：指令特点？答：(1)选取适用频率较高的一些简单指令，复杂指令的功能由简单指令的组合来实现；(2)指令长度固定，指令格式种类少；(3)只有指令访存，其余指令的操作数在寄存器之间进行；(4)中有多个通用寄存器；(5)控制器采用组合逻辑控制；(6)采用流水技术，大部分指令在一个时钟周期内完成；(7)采用优化的编译程序。

8和比较？答：(1)更能充分利用芯片的面积；(2)更能提高运算速度；(3)便于设计，可降低成本；(4)有利于编译程序代码优化；(5)不易实现指令系统兼容。

第6章中央处理器1：80386微机系统组成？答：(1)80386微机处理器；(2)80384时钟发生器；：00H(3)80387协处理器；(4)总线控制逻辑；(5)存储器与输入输出系统；(6)控制器与中断控制器；控制设备和与主存直接传送信息逻辑电路；中断控制器用于传送一个数据或发生故障时进行处理。

(7)""逻辑电路。

由主存向80386发出。

2：80386结构？答：指令部件、执行部件和存储管理。

指令部件：完成取指与指令译码功能，并发出控制信号；执行部件：包括、乘法部件和寄存器组等；存储管理：用来确定存储地址。

(1)D031:双向32位数据总线；(2)A231地址线和“字节使能”信号03#，#表低电位有效。

(3)2：40时钟；(4):总清或复位信号；(5)总线定义周期信号：写/读周期，数据/控制周期，访问主存储器设备，总线锁定信号(0);(5)总线控制信号：地址状态信号(0)主存或送80386信号，指令重叠，16#兼容16位主存信号或，；(7)和总线仲裁信号。

主设备发出占用总线请求()，处理机释放总线后发出应答信号,放弃总线控制权。

此时是80386唯一送到引出端上的信号。

(8)中断和：为中断请求信号和不可屏蔽中断请求信号。

(9)协处理器接口信号：请求信号，忙信号，出错信号。

3：控制器概括作用和功能与组成？答;作用：发出满足一定时序关系的控制信号，实现指令系统规定的各条指令的功能，并保证计算机系统正常运行。

功能：(1)取指令；(2)分析指令；(3)执行指令；(4)控制程序和数据的输入与结果输出；(5)对异常情况和某些请求的处理。

组成：(1)程序计数器；(2)指令寄存器；(3)指令译码器或操作码译码器；(4)脉冲源与启停线路；(5)时序控制信号形成部件。

补：程序状态字和程序状态控制器。

4：加法指令执行过程。

操作码答：(1)取指微指令1)指令地址送地址总线>2)发访存控制命令非=0非=13)指令送指令寄存器>4)程序寄存器加11;(2)计算有效地址微指令1)取两个源操作数：>,()->>2)加法运算："+"3)地址送寄存器：>；(3)取数微指令1)数据地址送地址总线：>2)发访存控制命令：非=0非3)数据送数据寄存器：>；(4)加法运算和送结果微指令1)两源操作数送：>,()->>2)加法运算：“+”3)送结果：>(>>),置状态位。

5:微程序设计方向？答：(1)如何缩短微指令字长；(2)如何减少微程序长度；(3)如何提高微程序的执行速度。

6：微指令的常用控制字段编译法？答：(1)直接控制法；优点：简洁直观，输出直接用于控制。

(2)字段直接编译法；优点：缩短了微指令长度。

代价：增加了译码器。

(3)字段间接编译法；优点：减少了指令长度。

缺点：可能会削弱指令的并行控制能力。

(4)常数源字段E；(5)其他。

7：产生后继微指令的地址的几种方法？答：之前两种：由指令操作码译码器产生和由微指令的下址字段指出。

(1)以增量方式产生后继微地址；缺点：微程序转移很不灵活，使得程序在控存中的物理空间分配相当困难。

(2)增量与下址字段结合产生；与u(谬)位数相等：转移灵活，但增加了微指令的长度。

比短：转移地址收到限制，但可缩短微指令长度。

(3)多路转移方式；(4)微中断。

8：水平型微指令与垂直型微指令的比较？答：(l)水平型微指令并行操作能力强.效率高,灵活性强,垂直型微指令则较差。

(2)水平型微指令执行一条指令的时间短,垂直型微指令执行时间长。

(3)由水平型微指令解释指令的微程序,具有微指令字比较长,但微程序短的特点.垂直型微指令则相反,微指令字比较短而微程序长。

(4)水平型微指令用户难以掌握,而垂直型微指令与指令比较相似,相对来说.比较容易掌握。

(5)垂直型微指令要用解码器产生相应的控制信号。