《计算机组成原理》复习提纲答案版

《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）。P3

⑴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PPT37

4、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）。

2、指令的地址码结构（

3、2、1、0地址指令的区别）

3、非规整型指令的操作码（扩展操作码）

4、编址方式（字编址、字节编址、位编址。哪种编址方式能支持单字节访问？哪几种是

有地址空间浪费的？位编址）

5、指令中地址码的位数是和主存容量（寻址空间）、最小寻址单位有关的。

6、常见数据寻址方式的特点：立即寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址、变址寻址、

页面寻址

7、各种数据寻址方式的速度区别？（课件P56）

由快到慢：立即寻址0寄存器，0内存

寄存器寻址1寄存器，0内存

直接寻址0寄存器，1内存

寄存器间接寻址1寄存器，1内存

页面寻址1寄存器，1拼接，1内存

变址寻址（基址寻址、相对寻址）

1寄存器，1ALU运算，1内存

一级间接寻址0寄存器，2内存

多级间接寻址0寄存器，2以上内存

8、各种寻址方式的有效地址EA的计算

直接寻址EA=A、间接寻址EA=(A)、变址寻址EA=A+(RX)、基址寻址EA=(Rb)+D、

页面寻址EA=0∥A或EA=(PC)H∥A、相对寻址EA=(PC)+D

9、什么是精简指令系统（RISC）？

精简指令系统(RISC)方案顾名思义，它是一个精简的指令系统。从而提高了微理器的效率，但需要更复杂的外部程序。RISC系统通常比CISC系统要快。他的80/20规则促进了RISC体系结构的开发。

大多数台式微处理器方案如Intel和Motorola芯片都采用CISC方案；工作站处理器加MIDS芯片DEC Alpha和IBM RS系列芯片均采用RISC体系结构。当前和将来的处理器方案似乎更倾向于RISC。

10、输入输出设备的两种编址方式：独立编址I/O、统一编址I/O。

本章练习题目范围为ftp上第三章的作业题的1、2、3、4、5、6题。

第四章：数值的及其运算

1、已知[Y]补求[-Y]补的方法（连同符号位按位取反加一）。P96

2、双符号位补码的溢出判断与检测方法（两个符号位异号）。

双符号位的含义如下：

S s1S s2=00 结果为正数，无溢出

S s1S s2=01 结果正溢

S s1S s2=10 结果负溢

S s1S s2=11 结果为负数，无溢出

3、掌握补码的左移、右移运算方法。

正负数符号位都不变

正数的补码右移后的空出位一律以0补入

负数的补码左移后的空出位补0，右移后的空出位补1

4、掌握补码一位乘法运算方法。P106例4-9

5、掌握补码加减交替除法运算方法p116例4-13

第五章：存储系统和结构

1、计算机的存储系统包括什么？

高速缓冲存储器，主存储器，辅助存储器

2、存储器分类：按存取方式分类可分为？

随机存取存储器RAM, 只读存储器ROM，顺序存取存储器SAM，直接存取存储器DAM，按信息的可保存性分类可分为？

易失性存储器，非易失性存储器

3、存储系统层次结构可分为Cache－主存层次和主－辅存层次。他们各是为了解决什么

问题而产生的？

Cache－主存层次是为解决主存速度不足而提出来的，主－辅存层次是为解决主存容量不足而提出来的。

4、掌握字节编址存储器的各种访问方法，将不同长度的数据按要求存放在存储器中

P144-145。

不浪费存储器资源的存放方法，从存储字的起始位置开始存放方法，边界对齐的数据存放方法

5、SRAM和DRAM的读写速度比较？

SRAM的存取速度快，但集成度低，功耗也比较大。DRAM集成度高，功耗小，但存取速度慢。

高速缓冲器和主存储器各是采用了二者中哪种来制作的？

高速缓冲器采用SRAM，主存储器采用DRAM

6、动态RAM（DRAM）的三种刷新方式各是什么？

集中式，分散式，异步式

8、主存容量的扩展：字扩展，位扩展，同时扩展。存储芯片的地址分配和片选。P157

位扩展指只在位数方向扩展（加大字长），而芯片的字数和存储器的字数是一致的。位扩展的连接方式是将各存储芯片的地址线、片选线和读/写线相应地并联起来，而将各芯片的数据线单独列出。

字扩展是指仅在字数方向扩展，而位数不变。字扩展将芯片的地址线、数据线、读/写线并联，由片选信号来区分各个芯片。

同时扩展是指当构成一个容量较大的存储器时，往往需要在字数方向和位数方向上同时扩展，这将是前两种扩展的组合。

CPU要实现对存储单元的访问，首先要选择存储芯片，即进行片选；然后再从选中的芯片中依地址码选择出相应的存储单元，以进行数据的存取，这称为字选。片内的字选是由CPU送出的N条低位地址线完成的，地址线直接接到所有存储芯片的地址输入端（N 由片内存储容量2N决定），而片选信号则是通过高位地址得到的。实现片选的方法可分为3种：即线选法、全译码法和部分译码法。

课后题P184-185 5-10,5-11，ftp上第三章的作业题的1、2

第六章：中央处理器

1、中央处理器的组成包括哪些部件？

运算器和控制器

2、控制器有哪几种控制方式？各有何特点？

对指令流的控制：