计算机组成原理复习资料全
计算机组成原理期末复习资料要点
计算机组成原理期末复习资料(陆瑶编著)第一章计算机的系统概述(P1-8)1.1计算机的组成任务(P1)1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成;2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配;b、确定硬件和软件的界面;c、完成提高计算系系统性能的方法;3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以与确定的概念结构,研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现,即按计算机组成制定的方案,制作出实际的计算机系统,它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现,器件的集成度和速度的选择和确定,器件、模块、插件、底板的划分和连接,专用器件的设计,电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2(1.2.1)5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机:由、存储器与接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. :中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成,相互间以总线连接。
9.运算器的作用:计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以与移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件()。
(算数逻辑部件():用于完成各种算术运算和逻辑运算(主要用于条件判断、设备控制等)。
)10.控制器的作用:是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的"决策机构",即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用:是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
计算机组成原理复习资料
一、单项选择题:
1虚地址是( )。
A、不存在的地址
B、用户编程可使用的地址
C、主存地址
D、磁盘地址
2、在机器数()中,零的表示形式是惟一的。
A、原码
B、补码
C、反码
D、原码和反码
3、挂接在总线上的多个部件( )。
A、只能分时向总线发送数据,并只能分时从总线接收数据
B、可同时向总线发送数据,但只能分时从总线接收数据
12、按产生控制信号的方式不同,控制器可分为________控制器与________控制器。
13、任何一条指令的执行都要经过________、________和________三个阶段。
14、按数据传送方式,接口可分为________接口与________接口。按时序控制方式分类,接口要分为________接口与________接口。
2、计算机系统是一种________,用于控制和管理计算机系统的资源,是________的接口。
3、PSW是指令部件中________。
4、1101.1001B=________H
5、主存储器和CPU之间增加高速缓冲器的主要目的是________。
6、使CPU与I/0设备完全并行工作方式是________方式。
7、在CPU中跟踪下一条指令地址的寄存器________。
8、冯.诺依曼机的基本特征是________。
9、每条指令由两部分组成,即________部分和________部分。
10、已知字符A的ASCII码的十进制为41,则字符D的ASCII码的十进制为________。
11、在CPU中,指令寄存器(IR)用来________,它的位数与________有关。
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此文档下载后即可编辑计算机组成原理一、缩写词解释CPU:中央处理器ALU:算术逻辑单元I/O:输入输出接口RAM:随机存储器SRAM:静态随机访问存储器DRAM:动态随机访问存储器ROM:只读存储器PROM:用户可编程的只读存储器EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器FLASH:闪速存储器EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器ISA:工业标准总线EISA:扩展工业标准总线PCI:外围部件互连总线USB:通用串行总线RS—232C:串行通信总线Cache:高速缓存FIFO:先进先出算法LRU:近期最少使用算法CRC:循环冗余校验码A/D:模拟/数字转换器D/A:数字/模拟转换器DMA:直接存储器存取方式DMAC:直接内存访问控制器LED:发光二极管FA:全加器OP:操作码CISC:复杂指令系位计算机RISC:精简指令系位计算机VLSI:超大规模集成电路LSI:大规模集成电路MAR:存储器地址寄存器MDR:存储器数据寄存器CU:控制单元CM:控制存储器二、选择题(自己看书吧····)三、名词解释1.计算机系统:由硬件和软件两大部分组成,有多种层次结构。
2.主机:CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
3.主存:用于存放正在访问的信息4.辅存:用于存放暂时不用的信息。
5.高速缓存:用于存放正在访问信息的付本。
6.中央处理器:是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。
7.硬件:是指计算机实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成。
软件:指看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
8.系统软件:又称系统程序,主要用来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得到合理调度,高效运行。
应用软件:又称应用程序,它是用户根据任务需要所编制的各种程序。
9.源程序:通常由用户用各种编程语言编写的程序。
目的程序:由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。
计算机组成原理总结精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3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。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●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;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,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;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10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。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。
计算机组成原理考研知识点非常全汇编
计算机组成原理考研知识点-非常全汇编一、计算机系统概述1.计算机的基本组成:计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统。
2.计算机的主要性能指标:运算速度、存储容量、输入输出能力、数据传输速率。
3.计算机的应用和发展趋势:人工智能、大数据、云计算、物联网等。
二、运算方法1.数值数据的表示:二进制数、十进制数、十六进制数、非数值数据的表示:字符、图形、音频、视频等。
2.运算方法:二进制数的运算、十进制数的运算、浮点数的运算、逻辑运算。
三、存储系统1.存储器的分类和特点:半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。
2.内存储器的组成和编址方式:单元地址、字地址、字节地址、位地址。
3.外存储器的组成和特点:硬盘、U盘、移动硬盘等。
四、指令系统1.指令的组成和格式:指令操作码、指令地址码。
2.指令的分类和功能:算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令等。
3.寻址方式:立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
五、中央处理器1.CPU的组成和功能:运算器、控制器、寄存器组。
2.CPU的工作原理:指令的读取和执行、指令流水线技术。
3.CPU的性能指标:吞吐量、响应时间、时钟频率等。
六、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点:键盘、鼠标、显示器等。
2.I/O接口的分类和功能:数据缓冲区、控制缓冲区、状态缓冲区等。
3.I/O方式:程序控制I/O、中断I/O、直接内存访问。
七、总线与主板1.总线的分类和功能:数据总线、地址总线、控制总线。
2.总线的基本组成和特点:单总线结构、多总线结构。
3.主板的组成和功能:芯片组、BIOS芯片、总线扩展插槽等。
八、并行计算机的组成和工作原理1.并行计算机的分类和特点:多处理器系统、分布式系统。
2.并行计算机的组成和工作原理:并行处理机、并行存储器等。
3.并行计算机的性能指标:并行度、吞吐量、响应时间等。
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
计算机组成原理总复习
一、基本概念指令周期,CPU周期(机器周期),存储周期,刷新周期,流水线周期,流水线加速比,相联存储器,cache 存储器,cache的三种映射方式,控制存储器,虚拟存贮器,存储器三级结构,动态SRAM特点,静态SRAM 特点,微程序控制器及组成,硬布线控制器,微指令格式,微指令的编码方式,指令流水线,算术流水线,并行处理技术,流水线中的主要问题,输入/输出的信息交换方式,程序中断,补码运算的溢出判断(双符号法与单符号法),n位机器数(原码、反码、补码、移码)表示的范围,先行进位,串行进位,矩阵乘法器、矩阵除法器、规格化小数标准,浮点数的表示方法,指令寻址方式,操作数寻址方式,总线的特性。
二、选择题练习1、若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。
A. 阶符与数符相同为规格化数B. 阶符与数符相异为规格化数C. 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D. 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数2、16位字长的定点数,采用2的补码形式表示时,所能表示的整数范围是______。
A . -215 ~ +(215-1) B. -(215–1)~ +(215–1)C. -(215 + 1)~ +215D. -215~ +2153、容量是128M*32的内存,若以字节编址,至少需要______根地址线。
A. 16B. 29C. 27D. 324、某计算机字长16位,它的存贮容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是____。
A、0~64KB、0~32KC、0~64KBD、0~32KB5、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。
A. 扩大主存贮器的容量B. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 既扩大主存的容量,又扩大CPU通用寄存器的数量6、以某个寄存器的内容为操作数地址的寻址方式称为______寻址。
A. 直接B. 间接C. 寄存器直接D. 寄存器间接7、在cache的映射方式中不需要替换策略的是______。
计算机组成原理复习资料
计算机组成原理复习资料1.何谓中断方式?它主要应用在什么场合?请举二例。
答:A、中断方式指:CPU在接到随机产生的中断请求信号后,暂停原程序,转去执行相应的中断处理程序,以处理该随机事件,处理完毕后返回并继续执行原程序; B、主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O; C、例:打印机控制,故障处理。
2.中断接口一般包含哪些基本组成?简要说明它们的作用。
答:A、地址译码。
选取接口中有关寄存器,也就是选择了I/O设备; B、命令字/状态字寄存器。
供CPU输出控制命令,调回接口与设备的状态信息; C、数据缓存。
提供数据缓冲,实现速度匹配; D、控制逻辑。
如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。
3.简述中断隐指令及其功能;答:中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。
4.什么是中断嵌套?答:多级中断系统中,cpu在处理一个中断的过程中又去响应另一个中断请求;5.中断的过程与子程序调用的区别是什么?答(1)、中断的过程与中断时cpu正在运行的程序是相互独立的,它们之间没有确定的关系。
子程序调用是转入的子程序与正在执行的程序是同一个程序。
(2)中断一般是由硬件信号产生的,软中断除外,子程序调用是转移指令引起的。
(3)中断服务程序的地址是由硬件决定的,子程序调用是转移指令在地址码中指定子程序的地址;(4)中断过程要存储所有的状态信息,子程序调用时可以只保存pc的值;(5)中断程序的调用的过程包括确定产生中断的原因、对多个同时进行的中断裁决等,而在一般的子程序调用时没有这种操作;6.简述多重中断系统中CPU响应中断的步骤。
答:(1)、关中断。
暂时禁止所有中断;(2)、保护现场信息,包括保存pc的值;(3)、判别中断条件根据中断优先条件,从而确定中断服务程序的地址;(4)、开中断,设置cpu优先级为当前中断优先级,允许响应外部中断。
《计算机组成原理》综合复习资料.
《计算机组成原理》综合复习资料一、选择题1.某机字长32位,其中1位符号位,31位表示尾数值。
若用定点小数表示,则最大正小数为______。
A.+(1 – 2-32)B.+(1 – 2-31)C.2-32D.2-312.变址寻址方式中,操作数的有效地址等于______。
A.基值寄存器内容加上形式地址(位移量)B.堆栈指示器内容加上形式地址(位移量)C.变址寄存器内容加上形式地址(位移量)D.程序记数器内容加上形式地址(位移量)3.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时______。
A.减少了信息传输量B.提高了信息传输的速度C.减少了信息传输线的条数D.加重了CPU的工作量4.浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。
A.阶符与数符相同为规格化数B.阶符与数符相异为规格化数C.数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D.数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数5.定点16位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是______。
A.-215 ~ +(215 -1)B.-(215 –1)~ +(215 –1)C.-(215 +1)~ +215 D.-215 ~ +2156.某SRA.M芯片,存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为______。
A.64,16 B.16,64 C.64,8 D.16,167.计算机的外围设备是指______。
A.输入/输出设备B.外存储器C.远程通信设备D.除了CPU 和内存以外的其它设备运算器虽由许多部件组成,但核心部件是______。
A.数据总线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.累加寄存器9. 某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是______。
A.0--1M B.0--4MB C.0--4M D.0--1MB10.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。
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I/O设备的分类
按数据传输方式可分为字符设备和块设备;按设备 共享属性可分为独占设备和共享设备。
I/O接口与I/O设备的连 接方式
包括并行接口和串行接口,其中并行接口传 输速度快,但传输距离短,而串行接口传输 速度慢,但传输距离长。
I/O控制方式与中断技术
I/O控制方式
包括程序查询方式、中断方式和DMA方式。程序查询方 式需要CPU不断查询I/O设备的状态,效率低下;中断方 式可以在I/O设备准备好数据后主动通知CPU,提高了 CPU的利用率;DMA方式则允许I/O设备与内存直接交 换数据,进一步提高了数据传输效率。
计算机的发展
计算机经历了从电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成 电路等多个发展阶段,性能和体积不断得到优化和改进。目 前,计算机已广泛应用于各个领域,成为现代社会不可或缺 的工具。
计算机系统的组成
要点一
硬件系统
计算机硬件是计算机系统的物质基础,包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等部分。其中 ,中央处理器是计算机的核心部件,负责解释和执行指令 ;内存储器用于暂时存储数据和程序;外存储器用于长期 保存数据和程序;输入设备用于将数据和信息输入到计算 机中;输出设备则将计算机处理结果以人们能够识别的形 式输出。
人们日常生活中最为熟悉的数制,每一位上的数码都是 0~9之间的数字。
十六进制表示法
在二进制基础上发展起来的一种数制,每一位上的数码由 0-9和A-F(对应十进制中的10-15)组成,常用于表示内 存地址和机器码等信息。
数的定点表示与浮点表示
定点表示法
小数点固定在某一位置的数制表示方 法,包括定点整数和定点小数,适用 于表示范围较小的数值。
总线技术
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第1章计算机系统概论一、名词解释:历年真题:名词解释题:(2002年)1.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。
(2003年)16.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。
(2004年)18.ALU算术逻辑运算单元,负责执行各种算术运算和逻辑运算。
(2005年)21.应用软件:完成应用功能的软件,专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。
近4年都考了名称解释,所以第一章的名称解释是考试的重点,这里给大家列出了名词解释大家要熟悉一下,这都是本章的基本概念,也有利于做选择题及填空题。
1.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。
2.CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。
3.运算器:计算机中完成运算功能的部件,由ALU和寄存器构成。
4.ALU:算术逻辑运算单元,负责执行各种算术运算和逻辑运算。
5.外围设备:计算机的输入输出设备,包括输入设备,输出设备和外存储设备。
6.数据:编码形式的各种信息,在计算机中作为程序的操作对象。
7.指令:是一种经过编码的操作命令,它指定需要进行的操作,支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递,是构成计算机软件的基本元素。
8.透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。
9.位:计算机中的一个二进制数据代码,计算机中数据的最小表示单位。
10.字:数据运算和存储的单位,其位数取决于具体的计算机。
11.字节:衡量数据量以及存储容量的基本单位。
1字节等于8位二进制信息。
12.字长:一个数据字中包含的位数,反应了计算机并行计算的能力。
一般为8位、16位、32位或64位。
13.地址:给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。
14.存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存。
15.总线:计算机中连接功能单元的公共线路,是一束信号线的集合,包括数据总线.地址总线和控制总线。
(完整版)计算机组成原理知识点总结
第2章数据的表示和运算主要内容:(一)数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数(二)定点数的表示和运算1.定点数的表示:无符号数的表示;有符号数的表示。
2.定点数的运算:定点数的位移运算;原码定点数的加/减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。
(三)浮点数的表示和运算1.浮点数的表示:浮点数的表示范围;IEEE754标准2.浮点数的加/减运算(四)算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示(1)浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据,通常以下式表示:N=M·RE其中,N为浮点数,M为尾数,E为阶码,R称为“阶的基数(底)”,而且R为一常数,一般为2、8或16。
在一台计算机中,所有数据的R都是相同的,于是不需要在每个数据中表示出来。
浮点数的机内表示浮点数真值:N=M ×2E浮点数的一般机器格式:数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位,设置在最高位上。
•E为阶码,有n+1位,一般为整数,其中有一位符号位EJ,设置在E的最高位上,用来表示正阶或负阶。
•M为尾数,有m位,为一个定点小数。
Ms=0,表示正号,Ms=1,表示负。
•为了保证数据精度,尾数通常用规格化形式表示:当R=2,且尾数值不为0时,其绝对值大于或等于0.5。
对非规格化浮点数,通过将尾数左移或右移,并修改阶码值使之满足规格化要求。
浮点数的机内表示阶码通常为定点整数,补码或移码表示。
其位数决定数值范围。
阶符表示数的大小。
尾数通常为定点小数,原码或补码表示。
其位数决定数的精度。
数符表示数的正负。
浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施:•增加尾数位数(但数值范围减小)•采用浮点规格化形式尾数规格化:1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法:调整阶码使尾数满足下列关系:•尾数为原码表示时,无论正负应满足1/2 ≤M <1即:小数点后的第一位数一定要为1。
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计算机组成原理复习资料全⼀、选择题1.某机字长32位,采⽤定点⼩数表⽰,符号位为1位,尾数为31位,则原码表⽰法可表⽰的最⼤正⼩数为_________,最⼩负⼩数为________。
( )A. +(322- 1),⼀(1⼀312-)B. +(312- 1),⼀(1⼀322-)C. +(1⼀312-),⼀(1⼀312-)D. +(312- 1),⼀(1⼀312-)2.两个补码数相加,只有在_________时有可能产⽣溢出,在时⼀定不会产⽣溢出。
( )A.符号位相同,符号位不同B.符号位不同,符号位相同C.符号位都是0,符号位都是1D.符号位都是1,符号位都是03.在定点⼆进制运算器中,加法运算⼀般通过( )来实现。
A.原码运算的⼆进制加法器B.反码运算的⼆进制加法器C.补码运算的⼗进制加法器D.补码运算的⼆进制加法器4.组成⼀个运算器需要多个部件,但下⾯所列()不是组成运算器的部件。
A.状态寄存器B.数据总线C. ALUD.通⽤寄存器5.关于操作数的来源和去处,表述不正确的是( )。
A.第⼀个来源和去处是CPU 寄存器B.第⼆个来源和去处是外设中的寄存器C.第三个来源和去处是存中的存贮器D.第四个来源和去处是外存贮器6.基址寻址⽅式中,操作数的有效地址等于( )。
A.基址寄存器容加上形式地址B.堆栈指⽰器容加上形式地址C.变址寄存器容加上形式地址D.程序计数器容加上形式地址7.在控制器中,部件( )能提供指令在存中的地址,服务于读取指令,并接收下条将被执⾏的指令的地址。
A.指令指针IPC.指令寄存器IRB.地址寄存器ARD.程序计数器PC8.指令流⽔线需要处理好( )3个⽅⾯问题。
A.结构相关、数据相关、控制相关B.结构相关、数据相关、逻辑相关C.结构相关、逻辑相关、控制相关D.逻辑相关、数据相关、控制相关9.若主存每个存储单元存8位数据,则( )。
A.其地址线也为8位B.其地址线为lfi 位C.其地址线与8有关D.其地址线与8⽆关10. CPU 通过指令访问主存所⽤的程序地址叫做( )。
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计算机组成原理期末复习资料(陆瑶编著)第一章计算机的系统概述(P1-8)1.1计算机的组成任务(P1)1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成;2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配;b、确定硬件和软件的界面;c、完成提高计算系系统性能的方法;3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以及确定的概念结构,研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现,即按计算机组成制定的方案,制作出实际的计算机系统,它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现,器件的集成度和速度的选择和确定,器件、模块、插件、底板的划分和连接,专用器件的设计,电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2(1.2.1)5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成,相互间以总线连接。
9.运算器的作用:计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU)。
(算数逻辑部件(ALU):用于完成各种算术运算和逻辑运算(主要用于条件判断、设备控制等)。
)10.控制器的作用:是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的"决策机构",即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用:是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
(完整版)计算机组成原理知识点总结
《计算机组成原理》(白中英)复习第一章计算机系统概论电子数字计算机的分类(P1)通用计算机(超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机)和专用计算机。
计算机的性能指标(P5)数字计算机的五大部件及各自主要功能(P6)五大部件:存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。
存储器主要功能:保存原始数据和解题步骤。
运算器主要功能:进行算术、逻辑运算。
控制器主要功能:从内存中取出解题步骤(程序)分析,执行操作。
输入设备主要功能:把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。
输出设备主要功能:把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。
计算机软件(P11)系统程序——用来管理整个计算机系统应用程序——按任务需要编制成的各种程序第二章运算方法和运算器课件+作业第三章内部存储器存储器的分类(P65)按存储介质分类:易失性:半导体存储器非易失性:磁表面存储器、磁芯存储器、光盘存储器按存取方式分类:存取时间与物理地址无关(随机访问):随机存储器RAM ——在程序的执行过程中可读可写只读存储器ROM ——在程序的执行过程中只读存取时间与物理地址有关(串行访问):顺序存取存储器磁带直接存取存储器磁盘按在计算机中的作用分类:主存储器:随机存储器RAM ——静态RAM 、动态RAM只读存储器ROM ——MROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM Flash Memory高速缓冲存储器(Cache)辅助存储器——磁盘、磁带、光盘存储器的分级(P66)存储器三个主要特性的关系:速度、容量、价格/位多级存储器体系结构:高速缓冲存储器(cache)、主存储器、外存储器。
主存储器的技术指标(P67)存储容量:存储单元个数M ×每单元位数N存取时间:从启动读(写)操作到操作完成的时间存取周期:两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间,时间单位为ns。
存储器带宽:单位时间里存储器所存取的信息量,位/秒、字节/每秒,是衡量数据传输速率的重要技术指标。
计算机组成原理复习资料
计算机五大部件:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备运算器:完成算数和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器存储器:存放数据和程序控制器:控制、指挥程序和数据的输入、运行及处理运算结果输入设备:将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式输出设备:将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式硬件名词解释:寄存器:暂存指令、数据、地址的存储设备算数逻辑单元(ALU):完成算数逻辑运算存储器:存放数据和程序字:一个存储单元中存放的一串二进制代码字节:8位二进制代码字长:字的长度容量:存储单元个数*存储字长地址:存储单元的编号CPU:中央处理器,包含控制器和运算器主机:CPU与主存储器主存:存放数据与程序,可直接与CPU交换信息辅存:总线:连接多个部件的信息传输线,各部件共享的传输介质数据:兼容:指令流:地址流如何区分存储器中的指令和数据:执行阶段取出的是数据,取址阶段取的是指令总线分类:1.片内总线芯片内部的总线2.系统总线CPU、IO设备、主存之间的信息传输线2.1 数据总线传输各部件的数据信息,双向传递2.2 地址总线指出数据总线上的数据在主存单元的地址或IO设备的地址,单向2.3 控制总线发出各种控制信号的传输线,双向3.通信总线计算机系统之间或与其他系统间的通信2.1 串行通信数据在单条1位宽的传输线上,一位一位按顺序分时传送2.2 并行通信数据在多条并行1位宽的传输线上同事传送总线控制包括判优控制和通信控制,总线控制器统一管理总线的一系列问题1.判优控制由总线控制器按一定的优先等级顺序确定哪个设备能使用总线1.1 链式查询总线同意信号BG串行地从一个IO接口送到下一个IO接口,若BG到达的IO接口有总线请求就不再往下传,该借口获得总线使用权并建立总线忙BS信号。
离总线控制器近的设备有最高优先级,只需很少几根线就能实现总线控制,但对电路故障很敏感,且优先级低的设备很难获得请求。
1.2 计数器定时查询总线控制器接到BR送来的总线请求信号后,在总线未被使用的情况下(BS=0)内部的计数器开始计数,并通过设备地址线向各设备发出一组地址信号。
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一、选择题1.某机字长32位,采用定点小数表示,符号位为1位,尾数为31位,则原码表示法可表示的最大正小数为_________,最小负小数为________。
( )A. +(322- 1),一(1一312-)B. +(312- 1),一(1一322-)C. +(1一312-),一(1一312-)D. +(312- 1),一(1一312-)2.两个补码数相加,只有在_________时有可能产生溢出,在时一定不会产生溢出。
( )A.符号位相同,符号位不同B.符号位不同,符号位相同C.符号位都是0,符号位都是1D.符号位都是1,符号位都是03.在定点二进制运算器中,加法运算一般通过( )来实现。
A.原码运算的二进制加法器B.反码运算的二进制加法器C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器4.组成一个运算器需要多个部件,但下面所列()不是组成运算器的部件。
A.状态寄存器B.数据总线C. ALUD.通用寄存器5.关于操作数的来源和去处,表述不正确的是( )。
A.第一个来源和去处是CPU 寄存器B.第二个来源和去处是外设中的寄存器C.第三个来源和去处是存中的存贮器D.第四个来源和去处是外存贮器6.基址寻址方式中,操作数的有效地址等于( )。
A.基址寄存器容加上形式地址B.堆栈指示器容加上形式地址C.变址寄存器容加上形式地址D.程序计数器容加上形式地址7.在控制器中,部件( )能提供指令在存中的地址,服务于读取指令,并接收下条将被执行的指令的地址。
A.指令指针IPC.指令寄存器IRB.地址寄存器ARD.程序计数器PC8.指令流水线需要处理好( )3个方面问题。
A.结构相关、数据相关、控制相关B.结构相关、数据相关、逻辑相关C.结构相关、逻辑相关、控制相关D.逻辑相关、数据相关、控制相关9.若主存每个存储单元存8位数据,则( )。
A.其地址线也为8位B.其地址线为lfi 位C.其地址线与8有关D.其地址线与8无关10. CPU 通过指令访问主存所用的程序地址叫做( )。
A.逻辑地址B.物理地址C.虚拟地址D.真实地址11.在统一编址方式下,存储单元和I; 0设备是靠指令中的( )来区分的。
A.不同的地址B.不同的数据C.不同的数据和地址D.上述都不对12. CPU正在处理优先级低的一个中断的过程中又可以响应更高优先级中断的解决中断优先级别问题的办法被称为( )。
A.中断嵌套B.中断请求C.中断响应D.中断处理二、判断题1.海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案,不仅可以发现是否出错,还能发现是哪一位出错。
( )2.只有定点数运算才可能溢出,浮点数运算不会产生溢出。
( )3.硬连线控制器中,每条指令不同的执行步骤是通过控制信号形成部件的不同编码状态来区分的。
( )4.引人虚拟存储系统的目的,是为了加快外存的存取速度。
( )5.按数据传送方式的不同,计算机的外部接口可分为串行接口和并行接口两大类。
( )三、简答题1.一条指令要由哪两部分组成?各部分的作用是什么?2.微程序控制器通常运用于什么场合?为什么?3.静态存储器和动态存储器器件的特性有那些主要区别?各自主要应用在什么地方?4.什么是数据传送控制中的同步通信方式?四、计算题1.将十进制数-0.288和49化成二进制数,再写出各自的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。
2.已知X=0.1101, Y=-0. 0111,求[X」原、[Y」原、[X]补、[Y]补, [X十Y〕补。
答案:一、选择题1 .C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.A7 .D 8 .A 9 .D 10 .A 11 .A 12 .A二、判断题1.√ 2 .× 3.X 4. × 5. √三、简答题1.一条指令要由哪两部分组成?各部分的作用是什么?答:第一部分是指令的操作码,它用于指明本条指令的运算和操作功能,计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。
第二部分是指令的操作数地址,它用于给出被操作的信息(指令或数据)的地址,包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址,运算结果的保存地址,程序的转移地址、被调用的子程序的人口地址等。
2.微程序控制器通常运用于什么场合?为什么?答:微程序控制器通常在性能要求不是特别高的系列计算机系统得到普遍应用,相对硬连线控制器其运行速度较慢,难以使用在性能要求特别高的计算机系统中。
3.静态存储器和动态存储器器件的特性有那些主要区别?各自主要应用在什么地方?答:由于动态存储器集成度高,生产成本低,被广泛地用于实现要求更大容量的主存储器。
静态存储器读写速度快,生产成本高,通常多用其实现容量可以较小的高速缓冲存储器。
4.什么是数据传送控制中的同步通信方式?答:交换数据的过程中,通信设备的双方都需要对时间上的配合关系进行控制,这就是数据传送控制,或称为总线通信控制,通常又称为同步问题。
数据在总线上传送时双方使用同一个时钟信号进行同步的通信方式称为同步通信方式。
这个共用的时钟信号通常由CPU的总线控制逻辑提供,这里称它为总线时钟。
一个或几个总线时钟周期构成一个总线周期,每个周期完成一次数据传输,总线周期的长短,还需要与被读写部件的存取时间相配合。
由于通信双方使用同一时钟信号,完成对地址、控制和数据信号的送出与接收,所以有比较高的数据传输率。
四、计算题(一0. 288)10==(一0.0100100)2 (49)10=(0110001)2原码 1 0100100 0 0110001反码 1 1011011 0 0110001补码 1 1011100 0 01100012.[X]原=0 .1101[Y〕原一1 .0111[X〕补=0.1101[Y〕补== 1 .1001[X+Y〕补=0 .0110一、选择题1.某机字长32位,采用定点整数表示,符号位为1位,尾数为31位,则原码表示法可表示的最大正整数为________,最小负整数为_______.2. 定点数补码加法具有两个特点:一是符号位与数值位一起参与运算;二是相加后最高位上的进位( )A.与数值位分别进行运算B.与数值位一起参与运算C.要舍去D.表示溢出3. 在定点运算器中,无论采用双符号位还是采用单符号位,都必须要有溢出判断电路,它一般用( )来实现。
A.与非门B.或非门C.异或门D.与或非门4.加法器采用并行进位的目的是( )A.提高加法器的速度B.快速传递进位信号C,优化加法器结构 D.增强加法器功能1.某机字长32位,采用定点整数表示,5.输人输出指令的功能是( )。
A.进行算术运算和逻辑运算B.进行主存与CPU之间的数据传送C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送D.改变程序执行的顺序6.变址寻址方式中,操作数的有效地址等于( )。
A.基址寄存器容加上形式地址B.堆栈指示器容加上形式地址C.变址寄存器容加上形式地址D.程序计数器容加上形式地址7.在控制器中,部件()用于接收并保存从存读出的指令容,在执行本条指令的过程中提供本条指令的主要信息。
A.指令指针IPB.地址寄存器ARG.指令寄存器IR D.程序计数器PC8.每一条指令执行时通常有①分析指令、②读取指令、③执行指令等几个步骤,他们的执行顺序应该是( )。
A.①分析指令、②读取指令、③执行指令B.①分析指令、③执行指令、②读取指令C.③执行指令、②读取指令、①分析指令D.②读取指令、①分析指令、③执行指令9.若主存每个存储单元为16位,则( )。
A.其地址线也为16位 B。
其地址线为8位G,其地址线与16无关 D,其地址线与16有关10. CPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做( )A.逻辑地址B.物理地址C.虚拟地址D.真实地址11.在独立编址方式下,存储单元和1l0设备是靠( )来区分的。
A.不同的地址代码B.不同的地址总线C.不同的指令或不同的控制信号D.上述都不对12.在中断源设置一个中断屏蔽触发器,CPU可以根据需要对其执行置"1”或0操作,便可实现对该中断源的( )管理。
A.中断嵌套B.中断请求G.中断响应 D.中断处理二、判断题1.长度相同但格式不同的2种浮点数,前者尾数长、阶码短,后者尾数短、阶码长,其他规定均相同,则前者可表示的数的围大但精度低。
( )2. 相对寻址方式中,操作数的有效地址等于程序计数器容与偏移量之和。
( )3. 在多周期CPU系统中,不是所有指令使用相同的执行时间,而是指令需要几个周期就为其分配几个周期。
( )4.组相联映像可以转化为直接映象或全相联映象,所以说,它是直接映象和全相联映象的普遍形式。
( )5.在采用DMA方式高速传输数据时,数据传送是通过为DMA专设的数据总线传输的。
()三、简答题1.什么是指令周期?举例说明一个指令周期往往要包含哪几个执行步骤?2.简述微程序控制器的基本工作原理。
3,在计算机中采用多级结构的存储器系统,是建立在程序的什么原理之上的?这一原理主要体现在哪些方面?4.什么是数据传送控制中的异步通信方式?四、计算题1.将十进制数一0. 276和47化成二进制数,再写出各自的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。
2.写出X=10111101, Y=-00101011的原码和补码表示,并用补码计算两个数的差。
三、简答题1什么是指令周期?举例说明一个指令周期往往要包含哪几个执行步骤?答:指令周期通常是指计算机执行一条指令所用的时间。
一个指令周期往往要包含几个执行步骤,例如可能包括读取指令、指令译码和读寄存器组、ALU执行运算、读写存或接口、数据写回寄存器组这5个步骤。
2,简述微程序控制器的基本工作原理。
答:微程序控制器是用多条微指令“解释执行”每一条指令的功能,硬件组成中的核心线路是一个被称为控制存储器的部件(用RfjM芯片实现),用于保存由微指令(指令一个执行步骤用到的控制信号的集合)组成的微程序。
在程序执行过程中,将按照指令及其执行步骤,依次从控制存储器中读出一条微指令,用微指令中的微命令字段控制各执行部件的运行功能,并用下地址字段形成下一条微指令的地址,使得微程序可以连续运行。
3.在计算机中采用多级结构的存储器系统,是建立在程序的什么原理之上的?这一原理主要体现在哪些方面?答:多级结构的存储器系统的运行原理是建立在程序运行的局部性原理之上的。
它主要体现在如下3个方面:(1)时间方面,在一小段时间,最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问;(2)空间方面,这些最近被访问过的程序和数据,往往集中在一小片存储区域中;(3)在指令执行顺序方面,指令的顺序执行比转移执行的可能性要大。
4,什么是数据传送控制中的异步通信方式?答:交换数据的过程中,通信设备的双方都需要对时间上的配合关系进行控制,这就是数据传送控制,或称为总线通信控制,通常又称为同步问题。