计算机组成原理名词解释和简
答(总7页)
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
第一章
名词解释：
1.中央处理器：主要由运算器和控制器组成。控制部件，运算部件，存储部件
相互协调，共同完成对指令的执行。
2.ALU：对数据进行算术和逻辑运算处理的部件。
3.数据通路：由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据
存储，处理和传送的路径。
4.控制器：对指令进行译码，产生各种操作控制信号，规定各个部件在何时做
什么动作来控制数据的流动。
5.主存：存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。
6.ISA：指令集体系结构：计算机硬件与系统软件之间的接口。指令系统是核
心部分，还包括数据类型，数据格式的定义，寄存器设计，I/O空间编址，数据传输方式，中断结构等。
7.响应时间：作业从开始提交到完成的时间，包括CPU执行时间，等待I/O的
时间，系统运行其他用户程序的时间，以及操作系统运行时间。
8.CPU执行时间：CPU真正用于程序执行的时间。包括用户CPU时间（执行用
户程序代码的时间）和系统CPU时间（为了执行用户代码而需要CPU运行操作系统的时间）
简答题：
1.冯诺依曼计算机由那几部分组成，主要思想：
①计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部
件组成。
②各基本部件的功能是：
存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，形式上两者没有区
别，但计算机应能区分数据还是指令；
控制器应能自动执行指令；
运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算，并且也能进行
一些逻辑运算和附加运算；
操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。
③采用“存储程序”工作方式。
2.从源程序到可执行程序的过程：
第二章
名词解释：
1.定点数：计算机中小数点固定在最左（或右）边的数
2.汉字输入码：汉字用相应按键的组合进行编码表示
3.汉字内码：计算机内部进行汉字存储，查找，传输和处理而采用的存储方
式，两个字节表示一个内码
4.大端方式：数据字的最低有效字节存放在大地址单元中
5.边界对齐：要求数据的地址是相应的边界地址。
6.海明码：将数据按照某种规律分成若干组，对每组进行相应的奇偶检测。简答题：
为什么浮点数要采用规格化来表示？
尽量多的表示有效位数，提高浮点数运算的精度。
第三章
名词解释：
1.行波进位：低位向高位的进位采用像行波一样的串行传递方式
2.先行进位（并行进位）：引入生成和传递进位两个进位辅助函数，使得加法
器的各个进位之间相互独立并行产生。
第四章
名词解释：
1.指令：计算机硬件能够识别并直接执行的操作命令，包括操作码和地址
2.程序计数器：特殊的地址寄存器，存放下一条要执行指令的地址
3.指令寄存器：保存当前正在执行的指令，指令寄存器中的操作吗部分被送到
指令译码器，送出具体的操作控制信号。
4.程序状态字：表示程序运行状态的二进制序列，包含指令执行结果的标志信
息（如进位，溢出，符号标志）和设定的状态信息（中断允许/禁止）
简答题：
1.RISC指令系统的特点：
1.简化的指令系统：种类少、寻址方式少、格式少、定长
2.只有访存指令load/store能访问存储器，运算指令的操作数都是寄存器
型。
3.指令周期短：除访存指令，其他指令只需要 <= 1个周期
4.使用大量的通用寄存器
5.采用组合逻辑电路，很少用微程序控制
6.优化的编译系统，所以并不意味着你自己写的汇编语言一定比高级语言
（如C语言）性能更高。
2.一条指令中应该包括哪些信息？
操作码，源操作数的地址或操作数，结果的地址，下一条指令的地址
3.CPU如何知道指令中操作数的类型、长度及所在地址？
4.
一条cpu指令分操作码、操作数两部分，根据操作数确定寻址方式：立即数、基址寻址、变址寻址等等，找到数据后送入cpu，根据操作吗确定要
进行什么样的操作
5.操作数在寄存器中的寻址方式：寄存器寻址
6.操作数在存储器中的寻址方式：直接，间接，寄存器间接，偏移，变址，相
对，基址，堆栈寻址
7.变址寻址方式，基址寻址方式各自的作用和区别？
作用：变：对数组元素的访问：
基：程序重定位，扩展指令的寻址空间（短地址访问大空间）区别：1）具体应用场合不同，前者面向用户，后者面向系统
2）使用方式不同，前者指令中的形式地址是基准地址，后者指令中
的形式地址为偏移量。
8.为何分支指令的转移目标地址通常用相对寻址方式？
不用指明基准地址，节省空间大小；访问空间有限，避免跨度太大。
9.转移指令和转子调用指令有什么区别
10.
转移指令有无条件和条件转移指令，用于改变程序执行的顺序，转移后不再返回来执行，所以无需保存返回地址。转子指令是一种子程序调用指令，执行技术时，必须返回到转子指令后面的指令执行，需保存返回地址。
第五章
名词解释：
1.指令周期：取出一条指令并执行完所用的全部时间
2.时钟周期：所有相邻状态单元之间的组合逻辑电路中最长的时延
3.机器周期：CPU通过一次总线事务访问一次主存或I/O的时间称为机器周期
4.数据通路：由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据
存储，处理和传送的路径。
5.硬布线控制器：用组合逻辑方式进行设计和实现的控制器
6.微程序控制器：采用微程序设计方式实现的控制器
7.中断：外部中断，外设完成任务或者有特殊情况，向CPU请求处理
8.异常：内部中断（故障，终止，自陷）
9.故障：缺页，溢出，除零，非法操作码等使指令无法继续执行
10.终止：在指令执行过程中发生的硬件故障
11.自陷：人为设定的事件，执行特殊指令，转到另一个程序去执行
简答题：
1.取指令部件的功能
取出指令并送到指令寄存器，同时计算下一条指令的地址并送入PC
2.控制器的功能
对指令进行译码，将译码的结果和状态/标志信号，和时序信号等进行组合，产生各种操作控制信号。
3.硬连线控制器和微程序控制器的特点各自是什么？
硬：速度快，适合实现简单或规整的指令系统，但他是一个多输入多输出的巨大的逻辑网络。对于复杂的指令系统来说，结构庞杂，实现困难，修改维护不易，灵活性差。
微：具有规整性，可维护性，灵活性但是速度慢
4.水平型微指令和垂直型微指令的基本概念和优缺点
水平型：面向内部控制逻辑的描述，包括不译法，字段直接编码法，字段间接编码法，把能同时执行的微命令尽可能多的安排在一条微指令中，优点：程序短，并行性高，适合于高速度的应用场合。缺点：微指令长，编码空间利用率低，编制较为困难
垂直型：面向算法描述，一条微指令只包含一两个微命令，微指令短，编码效率高，编制简单，缺点：微程序长，无并行，速度慢。
5.CPU检测内部异常和外部中断的方法有什么不同？
6.
内部异常：CPU内部产生，程序无法继续执行，不得不停止，外部中断：CPU外部产生，外设通过请求使得CPU检测到
第七章
名词解释：
1.静态RAM：靠触发器的双稳态正负反馈电路存储信息，速度快，非破坏性读
出，元器件多，集成度小，适合高速小容量的高速缓冲存储器cache。
2.动态RAM：靠电容存储电荷来保存信息。电容上电荷足够多表示存1，无电
荷表示存0，破坏性读出，读后需要再生，而且需要定时刷新。
3.刷新：DRAM中，需要定时对所有存储单元进行充放电，以恢复原来的电
荷。
4.易失性存储器：掉电后信息全部消失，高速缓存
非易失性：只读存储器，磁盘，光盘，闪存
5.相联存储器：是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器，可
以实现快速地查找快表
6.存取时间：执行一次读操作或写操作的时间，分读出时间和写入时间。读出
时间：主存接收到有效地址开始到数据取出有效为止的时间；写入时间：从主存接收到有效地址开始到写入被写单元为止的时间。
7.存储周期：存储周期连续两次读或写操作所需要的最小时间间隔。
8.存储器带宽：每秒钟从存储器进或出信息的最大数量。
9.闪存：在低电压下，内容可读不可写，高电压下，信息可更改或删除。
10.命中时间：命中情况下的访问时间，包括判断是否命中的时间和在快速
存储器中的访问时间。
简答题：
1.为什么采用层次化存储体系层次化体系结构如何构成
2.
为了缩小存储器和处理器两者之间性能方面的差距，又因为每一种单独的存储器不可能又大又快又便宜，从而形成层次怀昔结构。速度越快容量越小，越靠近CPU，顺序是：寄存器，cache，主存，磁盘，光盘和磁带。
3.CPU和主存之间有哪两种通信方式，SDRAM用什么方式与CPU交换信息？
4.
异步方式（读操作）过程（需握手信号）
CPU送地址到地址线，主存进行地址译码
CPU发读命令，然后等待存储器发回“完成”信号
主存收到读命令后开始读数，完成后发“完成”信号给CPU
CPU接收到“完成”信号，从数据线取数
写操作过程类似
同步方式的特点 SDRAM
CPU和主存由统一时钟信号控制，无需应答信号（如“完成”）
主存总是在确定的时间内准备好数据
CPU送出地址和读命令后，总是在确定的时间取数据
存储器芯片必须支持同步方式
5.为什么在CPU和主存之间引入cache能提高CPU访存效率？
6.
Cache是小容量高速存储器，总是把主存中被频繁访问的活跃程序块和数据块复制到cache中，由于程序访问的局部性，cpu可以直接在cache中得到指令和数据，不必访问主存。
7.为什么说cache对程序员是透明的？
8.
程序员只要知道指令中指定存储单元的地址，cpu自动完成读取指令的过程，无论指令和数据在不在cache中。
9.为什么直接映射方式不需要考虑替换策略
10.
因为只能映射到cache特定的行，必须将该行换出。相当于组组联中，cache的组内只有1行。
11.为什么要考虑cache的一致性问题？
12.
因为Cache中的内容是主存块副本，当对Cache中的内容进行更新时，就存在Cache和主存如何保持一致的问题。
当多个设备都允许访问主存时，例如：I/O设备可直接读写内存时，如果Cache中的内容被修改，则I/O设备读出的对应主存单元的内容无效；若I/O设备修改了主存单元的内容，则Cache中对应的内容无效。
当多个CPU都带有各自的Cache而共享主存时，某个CPU修改了自身Cache中的内容，则对应的主存单元和其他CPU中对应的内容都变为无效。
第八章
名词解释
1.总线：计算机系统中部件和设备之间传送信息的公共通路，包括传输介质和
相应的控制逻辑。内部总线：CPU内部总线，由数据线，地址线，控制线组成。系统总线可分为处理器总线，存储器总线和io总线。通信总线。
2.IO带宽：单位时间内系统输入或输出的数据量或所完成的io操作次数。
3.响应时间：等待时间，从作业提交开始到作业完成所用
4.RAID：将多个独立操作的磁盘按某种方式组织成磁盘阵列，增加容量，将数
据存储在多个盘上，通过这些盘并行工作来提高数据传输速度，并用冗余磁盘技术提高系统可靠性。
简答题
1.串行接口和并行接口的特点
设备和接口之间按位来送数据/同时传送一个字节或一个字节的所有位。
2.Cpu如何进行设备的寻址，两种方式的特点
CPU对I/O端口的读写，涉及到要怎么找到端口寄存器，即对它们采用什么寻址方式，或对I/O端口的编号方式。
有两种寻址方式：
1统一编址方式：与主存空间统一编址，采用主存读写指令读写I/O端口。
2独立编址方式：单独编址，需要专门的I/O指令，如X86的In和Out指令。
3.程序查询I/O方式工作原理：
Cpu通过执行查询程序完成对外设的控制，并实现和外设之间的数据传送。Cpu首先通过读取状态端口中的状态信息，了解接口是否已就绪，是的话就通过数据端口进行新的数据传送并查询外设是否空闲，如果空闲，通过发送控制信息到命令端口，然后由接口发送启动命令到外设，如果接口没有就绪或者设备不空闲，则cpu继续查询。所有信息的交换由查询程序中的I/O指令完成。
4.程序中断I/O方式原理：
Cpu启动外设后，转移到另一个程序执行，此时外设和cpu并行工作，外设完成任务，发送中断请求给cpu，cpu此时暂停正在执行的程序，转到中断服务程序进行中断处理，进行外设I/O下一步的准备，最后启动外设，并回到原程序继续执行。
5.DMA I/O方式原理：
每次要进行外设数据读写时，cpu把要传送的数据个数，数据块所在的内存首地址，数据传送的方向，设备的地址等参数传给DMA控制器，最后发一个命令给DMA接口，来启动外设进行数据的传送。完成这些后，cpu继续其他工作，此时cpu和外设并行工作，DMA控制器在需要时申请总线的控制权，占用总线完成外设和主存的数据交换，传送结束后，向cpu发送中断请求，让cpu进行数据校验等后续工作。
6.什么叫向量中断？说明在向量中断下形成中断向量的基本方法。
向量中断是识别中断源的技术，中断类型号是由硬件中断控制器产生，在中断向量表中根据类型号，找到中断源对应的中断服务程序的入口地址（即中断向量）。
7.为什么在保存现场和恢复现场的过程中,CPU必须关中断
保存和恢复现场的时候如果允许其他中断发生，干扰正在处理中的信息，会导致很难恢复到原有的状态甚至发生错误。
8.DMA能够提高成批数据交换效率的主要原因
外设与CPU并行度高，由于CPU根本不参加传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。在数据传送过程中，没有保存现场、恢复现场之类的工作。内存地址修改、传送字个数的计数等等，也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。所以DMA方式能满足高速I/O设备的要求，也有利于CPU效率的发挥。
9.cpu响应中断请求和DMA请求的差别，为什么DMA请求优先权高于中断？
10.
1)DMA方式下数据传送由硬件(DMA控制器)完成；中断方式下，数据
传送由软件（CPU执行中断服务程序）完成。
2)DMA请求的是对存储器访问，也即对总线控制权的请求，没有中止
现行程序的必要；而中断请求要处理器转去执行中断服务程序，因此要中止现行程序，保存断点、现场等。
3)中断除了能完成外设和主机的数据交换，还能处理异常事件；而
DMA方式下不能处理异常事件。
4)中断响应在一个指令周期结束后；而DMA响应是在一个总线周期
后。
5)DMA方式用于高速设备；而中断方式用于低、慢速设备。
6)DMA方式下，外设与CPU并行度高；而中断方式下，外设与CPU并
行度低。（体现在数据传送时的并行性）
DMA方式不需CPU干预传送操作,仅仅是开始和结尾借用CPU一点时间,其余不占用CPU任何资源，中断方式是程序切换,每次操作需要保护和恢复现场。”所以DMA优先级高于中断请求，这样加快处理效率。
1.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。 2.寻址方式：寻址方式就是寻找操作数或操作数地址的方式. 3.机器字长：指CPU一次能处理二进制数据的位数 4.指令字长:一个指令字中包含二进制代码的位数。 5.存储字长：一个存储单元存储一串二进制代码（存储字） 6.MIPS--百万条指令/秒，运算速度单位 7.指令——一组二进制代码，由操作码和地址码组成 8.程序——若干指令或命令的集合 9.MAR-—存储器地址寄存器,存放存储单元地址 10.MDR——存储器数据寄存器，存储字长 11.主频——CPU响应速度 12.CPI——执行一条指令所需周期数 13.FLOPS--每秒浮点运算次数 14.CPU--中央处理器,由运算器和控制器组成 15.PC——程序计算器,用于取指令并自动计数 16.IR——指令寄存器,分析指令 17.CU——控制单元，执行指令,产生微操作 18.ALU——运算单元，进行算数，逻辑运算 19.ACC-—累加器，存放操作数和结果 20.MQ——乘商寄存器 21.X——操作数寄存器
22.I/0——输入/输出接口 23.总线——一种能由多个部件分时共享的公共信息传输线路 24.总线宽度——数据线的根数 25.总线带宽--每秒传输的最大字节数 26.存储器带宽-—单位时间内从存储器进出信息的最大数量 27.汉明码-—有一位纠错能力的编码 28.字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机. 29.字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位. 30.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。 31.接口：计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路 32.端口:接口中的数据中转站 33.DMA 方式：直接存储器访问，直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输, 传输过程本身不需CPU程序干预. 34.单级中断：CPU在执行中断服务程序的过程中禁止所有其他外部中断。 35.多级中断：CPU在执行中断服务程序的过程中可以响应级别更高的中断请求。 36.现场保护：CPU在响应中断请求时，将程序计数器和有关寄存器内容等系统的状态 信息存储起来，以使中断处理结束之后能恢复原来的状态继续执行程序，称为现场保护。 37.中断向量：外设在向CPU发出中断请求时，由该设备通过输入输出总线主动向CPU 发出的一个识别代码 38.中断屏蔽：CPU处理一个中断的过程中，对其他一些外部设备的中断进行阻止. 39.原码:带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号,1代表负
计算机组成原理的名词解释及问答题
计算机组成原理的名词解释及问答题 主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 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。 运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU和寄存器构成。 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。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。 指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。 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。 位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1），是数据的最小表示单位。字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。 字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8位二进制信息。字长：一个数据字包含的位数，一般为8位、16位、32位和64位等。 地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。 存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。 存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。
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。 硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。 兼容：计算机部件的通用性。 操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。 汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。 编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。 解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，，解释并执行源程序的语句。 系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。 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。 指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。
1.简述计算机系统 计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构。 计算机硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。传统上将运算器和控制器称为ＣＰＵ，而将ＣＰＵ和存储器称为主机。 计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。计算机软件一般分为系统程序和应用程序两大类。系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能和用途，它包括：(1)各种服务程序，(2)语言类程序，(3)操作系统，(4)数据库管理系统。应用程序是针对某一应用课题领域开发的软件。 2.冯·诺依曼型计算机设计思想、主要特点。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。 数据以二进制码表示。 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中并按地址顺序执行。 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。 已知X和Y，用变形补码计算X+Y，同时指出运算结 果是否溢出。 (1) X = -10110 Y = -00001 (2) X = 11011 Y = 10101 解：(1) [ｘ]补＝1101010,[ｙ]补＝1111111 [ｘ]补1101010 ＋[ｙ]补1111111 1101001 两个符号位出现“11”,表示无溢出 [X+Y]补= 101001, X+Y = -10111 (2) [ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝0010101 [ｘ]补0011011 ＋[ｙ]补0010101 0110000 两个符号位出现“01”,表示有正溢出。 3.已知X和Y，用变形补码计算X-Y，同时指出运算结果是否溢出。 (1）X = 11011 Y = -11111 (2）X = 10111 Y = 11011 （1）[ｘ]补＝0011011,[ｙ]补＝1100001, [-ｙ]补＝0011111 [ｘ]补0011011 ＋[-ｙ]补0011111 ____________________________ 0111010 两个符号位出现“01”,表示有正溢出。 （2）[ｘ]补＝0010111,[ｙ]补＝0011011, [-ｙ]补＝1100101 [ｘ]补0010111 ＋[-ｙ]补1100101
主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 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。 运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU 和寄存器构成。 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。 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。 指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。 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。 位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1），是数据的最小表示单位。 字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。 字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8位二进制信息。 字长：一个数据字包含的位数，一般为8位、16位、32位和64位等。 地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。 存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。 存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。 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。硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。 兼容：计算机部件的通用性。 操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。 汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。 编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。 解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，，解释并执行源程序的语句。 系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。 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。 指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。 数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。 接口：部件之间的连接电路，如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。 存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标。主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行。存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字，如果是指令则称为指令字。
1．时钟周期节拍，时钟频率的倒数，机器基本操作的最小单位。 2．向量地址中断方式中由硬件产生向量地址，可由向量地址找到入口地址。 3．系统总线指CPU、主存、I/O（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。按传输信息的不同，又分数据总线、地址总线和控制总线。 4．机器指令由0、1代码组成，能被机器直接识别。机器指令可由有序微指令组成的微 程序来解释，微指令也是由0、1代码组成，也能被机器直接识别。 5．超流水线（Super pipe lining）技术是将一些流水线寄存器插入到流水线段中，好比将 流水线再分道，提高了原来流水线的速度，在一个时钟周期内一个功能部件被使用多次。 1．机器周期基准，存取周期。 2．周期挪用DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线，占用一个存取周期。 3．双重分组跳跃进位n位全加器分成若干大组，大组内又分成若干小组，大组中小组的 最高进位同时产生，大组与大组间的进位串行传送。 4．水平型微指令水平型微指令的特点是一次能定义并执行多个并行操作的微命令。从编 码方式看，直接编码、字段直接编码、字段间接编码以及直接编码和字段直接和间接混合编 码都属水平型微指令。其中直接编码速度最快，字段编码要经过译码，故速度受影响。 5．超标量（Super scalar）技术是指在每个时钟周期内可同时并发多条独立指令，即以并 行操作方式将两条或两条以上指令编译并执行，在一个时钟周期内需要多个功能部件。 1．微程序控制采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成，将一条机器指 令编写成一个微程序，每一个微程序包含若干条微指令，每一条指令包含一个或多个微操作 命令。 2．存储器带宽每秒从存储器进出信息的最大数量，单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来 表示。 3．RISC RISC是精简指令系统计算机，通过有限的指令条数简化处理器设计，已达到提 高系统执行速度的目的。 4．中断隐指令及功能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。 5．机器字长CPU一次能处理的数据位数，它与CPU中寄存器的位数有关。 1．CMAR 2．总线3．指令流水4．单重分组跳跃进位5．寻址方式1．答：CMAR控制存储器地址寄存器，用于存放微指令的地址，当采用增量计数器法形成 后继微指令地址时，CMAR有计数功能。 2．答：总线是连接多个部件（模块）的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 3．答：指令流水就是改变各条指令按顺序串行执行的规则，使机器在执行上一条指令的同时，取出下一条指令，即上一条指令的执行周期和下一条指令的取指周期同时进行。 4．答：n位全加器分成若干小组，小组内的进位同时产生，小组与小组之间采用串行进位。5．答：是指确定本条指令的数据地址，以及下一条将要执行的指令地址的方法。 1.同步控制方式任何一条指令或指令中的任何一个微操作的执行，都由事先确定且有统 一基准时标的时序信号所控制的方式，叫做同步控制方式。 2．周期窃取DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线，占用一个存取周期。 3．双重分组跳跃进位：n位全加器分成若干大组，大组内又分成若干小组，大组中小组的
名词解释： 1、主机：主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。主机中包含了除外围设备外所有的电路部件，是一个能够独立工作的系统 2、CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，具有数据处理，加工，中断和异常处理的功能 3、主存：主存也叫内存。内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。一般采用半导体存储器件实现，速度较高、成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。 4、存储单元：存储单元是指存放一个机器字的所有储存元集合。 5、存储元件：计算机中主存储器包括存储体M，各种逻辑部件及控制电路等，存储体由许多存储单元组成，每个存储单元又包含若干个存储元件，每个存储元件能寄存一位二进制代码"0"或"1"，存储元件又称为存储基元、存储元。 6、存储字：存储字是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合 7、存储字长：存储器一次存取操作的最大位数。 8、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。 9、机器字长：是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数(整数运算即定点整数运算)。 10、指令字长：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同的指令的字长是不同的。 11、PC：程序计数器，用于存放下一条指令的地址。程序计数器，用于取指令并自动计数 12、IR：指令寄存器，分析指令，用于保存当前正在执行的指令。 13、CU：控制单元，执行命令，产生微操作 14、ALU：运算器又称之为算术逻辑单元。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。运算单元，进行算术，逻辑运算 15、ACC：累加器，存放操作数和结果 16、MQ：乘商寄存器 17、MAR：存储器地址寄存器，存放存储单元地址 18、MDR：存储器数据寄存器，存储字长 19、I/O：输入/输出接口 20、MIPS：一百万条指令/秒，运算速度单位 名词解释： 1、总线：一种能由多个部件分时共享的公共信息传输线路 2、系统总线：系统总线是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。 3、总线宽度：数据线的根数 4、总线带宽：每秒传输的最大字节数
作业一解答 一、名词解释： 地址：寻址存储器中存储单元的二进制编号。 字长：计算机（或CPU）并行处理的数据字的位数。 二、简答题： 说明软件与硬件的逻辑等价性。 答案：计算机的逻辑功能可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；计算机指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。 对于某一具体功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等因素。 简述计算机系统的多级层次结构，为什么会形成这种多级层次结构？ 答案：计算机系统通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成的多层次结构。 形成这种结构的原因主要有两个方面： 这种多层次结构是人们对于计算机一种深入的、本质的认识和应用，是人们对于计算机系统在不同层次上进行一种抽象的思维； 这种多层次结构解决了计算机功能扩展问题，抽象数据结构的层次越高计算机系统的复用性越好、通用性越强。 作业二解答 一、已知x =11011，y =－10101，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。答案： [x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101011（或101011） [x]补0 0 1 1 0 1 1 双符号位相同，无溢出，x+y=110 二、已知x =11011, y =－10011，用变形补码计算x－y，同时指出结果是否溢出。答案： [x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101101（或101101） [-y]补=0010011（或010011） [x]补0 0 1 1 0 1 1 + [-y]补0 0 1 0 0 1 1 [x-y]补0 1 0 1 1 1 0 双符号位不同，结果溢出。
第一章 名词解释： 1.中央处理器：主要由运算器和控制器组成。控制部件，运算部件，存储部 件相互协调，共同完成对指令的执行。 2.ALU：对数据进行算术和逻辑运算处理的部件。 3.数据通路：由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数 据存储，处理和传送的路径。 4.控制器：对指令进行译码，产生各种操作控制信号，规定各个部件在何时 做什么动作来控制数据的流动。 5.主存：存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。 6.ISA：指令集体系结构：计算机硬件与系统软件之间的接口。指令系统是 核心部分，还包括数据类型，数据格式的定义，寄存器设计，I/O空间编址，数据传输方式，中断结构等。 7•响应时间：作业从开始提交到完成的时间，包括CPU执行时间，等待I/O 的时间，系统运行其他用户程序的时间，以及操作系统运行时间。 8. CPU执行时间：CPU真正用于程序执行的时间。包括用户CPU时间（执行 用户程序代码的时间）和系统CPU时间（为了执行用户代码而需要CPU 运行操作系统的时间） 简答题： 1.冯诺依曼计算机由那几部分组成，主要思想： ①计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成。 ②各基本部件的功能是： 存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，形式上两者没有区别，但计算机 应能区分数据还是指令；控制器应能自动执行指令； 运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算，并且也能进行一些逻辑运算 和附加运算； 操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。 ③采用'‘存储程序"工作方式。 2.从源程序到可执行程序的过程：
计算机系统：是一个由硬件和软件组成的复杂系统 硬件：指构成计算机的物理实体 软件：计算机程序、过程、规则及与这些程序、过程、规则有关的文档，以及从属于计算机系统运行的数据 存储程序：计算机的用途和硬件完全分离。硬件采用固定逻辑提供某些固定不变的功能。通过编制不同的过程来满足不同用户对计算机的应用需求 主机：将一系列硬件都安装在一个机箱内部的机架上，机箱及其上硬件被统称为主机 虚拟机：通过解释和翻译，使用户在使用计算机时仅看到软件界面而不必了解计算机内部的结构和工作原理 主存储器：主板上可以被处理器直接访问的存储器。断电或关机后其上的数据会消失 辅助存储器：在计算机系统断电或关机后不会令存储在其中的信息消失的存储介质 透明性：下一层机器的属性在上一层机器的程序员看来是透明的；计算机系统中客观上存在的事务或属性，从某个角度去看好像是不存在的 吞吐率：指计算机系统在单位时间内完成的任务数 响应时间：指用户在输入命令或数据后到得到第一个结果的时间间隔 软件兼容性：分为向上（下）兼容和向前（后）兼容。向上（下）兼容：为某档机器编制的软件，不加修改就可以正确运行在比它更高（低）档的机器上。向前（后）兼容：为某个时期投入市场的某种型号机器编制的软件，不加修改就可以正确运行在比它早（晚）投入市场的相同型号机器上 可伸缩性：指一个计算机系统能够在保持软件兼容性的同时，不仅可以通过向上扩展性能和功能，还能通过向下收缩来降低价格 C/S模式：客户机与服务器结构。网络上的计算机根据所担当角色不同被分为客户机或服务器。客户机提出请求，接受结果不做太多运算，服务器接受请求，进行处理并返回结果。计算机体系结构：程序员所看到的机器属性，即机器的概念性结构和功能特性 计算机组成：计算机结构的逻辑实现，一种计算机体系结构可由多种不同的计算机组成 计算机实现：计算机体系结构的物理实现，一种计算机组成可由多种不同的计算机实现，是计算机体系结构和组成的基础 主存：又称内存，是CPU能直接寻址的存储空间 辅存：又称外存，CPU不直接访问的存储器 相关联存储器：也称按内容访问的存储器，是通过存储内容的片段来访问的存储器 易失性：在电源关闭时不能保存数据的性质 随机访问的存储器：分静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种，周期均等 顺讯访问存储器：存储单元的访问周期随其地址的增大而增加的存储器 访问时间Ta：指从一个读（写）存储器开始到存储器发出完成信号的时间间隔 访问周期Ta：指从一个读（写）存储器操作开始到下一个存储器操作能够开始的最小时间间隔 双口RAM：是在一个SRAM存储器上具有两套完全独立的数据线，地址线和读写控制线，并允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机性访问 存储器访问的局部性原理：对一小块聚集的指令或数据的访问只会持续一段时间。然后处理器的访存地址将转移到存储器的其他区域，但在转移到其他区域后又将对一小块相对聚集的程序或数据反复访问的现象 模N交叉存储器：多模块并采用交叉方式进行地址分配的存储器 Cache：高速缓存存储器，介于主存和处理器之间 存储器带宽：每秒传送的二进制位数
第一章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。 16.硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 17.软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。 18.兼容：计算机部件的通用性。 19.软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。 20.程序：完成某种功能的指令序列。 21.寄存器：是运算器中若干个临时存放数据的部件，由触发器构成，用于存储最频繁使用的数据。 22.容量：是衡量容纳信息能力的指标。 23.主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高.成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。 24.辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。 25.操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。 26.汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 27.汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但不能被计算机的硬件直接识别。 28.编译程序：将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。 29.解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并立即执行源程序的语句。 30.系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件，与具体的应用领域无关。 31.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。 32.指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。从存储器流向控制器。 33.数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间。 34.接口：计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。计算机可以与多种不同的外围设备连接，因而需要有多种不同的输入输出接口。 第二章1.原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代表数据的绝对值。 2.补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1。 3.反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反 4.移码：带符号数据表示方法之一，符号位用1表示正，0表示负，其余位与补码相同。 5.阶码：在浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。 6.尾数：在浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。
完整版计算机组成原理简答题 计算机组成原理简答题 第四章 1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。 2. 说明存取周期和存取时间的区别。 解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即： 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。 解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程； 刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时
补充，因此安排了定期刷新操作； 常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。 集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。 分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。 异步式：是集中式和分散式的折衷。 4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？ 解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。 线选法：地址译码信号只选中同一个字的所有位，结构简单，费器材； 重合法：地址分行、列两部分译码，行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址，也称矩阵译码。可大大节省器材用量，是最常用的译码驱动方式。 5. 什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？ 解：程序运行的局部性原理指：在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指令顺序执行比转移执行的可能性大(大约5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问的局部性原理。 6. Cache做在CPU芯片内有什么好处？将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处？ 芯片内主要有下面几个好处：CPU做在Cache答： 1）可提高外部总线的利用率。因为Cache在CPU芯片内，CPU 访问Cache时不必占用外部总线。 2）Cache不占用外部总线就意味着外部总线可更多地支持I/O设备与主存的信息传输，增强了系统的整体 效率。 3）可提高存取速度。因为Cache与CPU之间的数据通路大大缩
之阿布丰王创作 主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机.CPU：中央处置器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成.运算器：计算机中完成运算功能的部件,则ALU和寄存器构成.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.数据：编码形式的各种信息,在计算机中作为法式的把持对象.指令：构成计算机软件的基本元素,暗示成二进制数编码的把持命令.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.位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1）,是数据的最小暗示单位.字：数据运算和存储单位,其位数取决于计算机.字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位,1字节即是8位二进制信息.字长：一个数据字包括的位数,一般为8位、16位、32位和64位等.地址：给主存储器分歧的存储位置指定的一个二进制编号.存储器：计算机中存储法式和数据的部件,分为内存和外存两种.存储器的访问：对存储器中数据的读把持和写把持.总线：计算机中连接功能单位的公共线路,是一束信号线的集合.硬件：由物理元器件构成的系统,计算机硬件是一个能够执行指令的设备.软件：由法式构成的系统,分为系统软件和应用软件两种.兼容：计算机部件的通用性.把持系统：主要的系统软件,控制其他法式的运行,管理系统资源而且为用户提供把持界面.汇编法式：将汇编语言法式翻译成机器语言法式的计算机软件.汇编
语言：采纳文字方式（助记符）暗示的法式设计语言,其中年夜部份指令和机器语言中的指令一一对应.编译法式：将高级语言的法式转换成机器语言法式的计算机软件.解释法式：解释执行高级语言法式的计算机软件,,解释并执行源法式的语句.系统软件：计算机系统的一部份,进行命令解释、把持管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件.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.指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不竭传递的指令序列.数据流：在计算机的存储器与CPU 之间形成的不竭传递的数据序列.接口：部件之间的连接电路,如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路.存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标.主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行.存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字,如果是指令则称为指令字.原码：带符号数据暗示方法之一,用一个符号位暗示数据的正负,0代表正号,1代表负号,其余的代码暗示数据的绝对值.阶码：浮点数据编码中,暗示小数点的位置的代码.尾数：浮点数据编码中,暗示数据有效值的代码.基数：浮点数据编码中,对阶码所代表的指数值的数据,在计算机中是一个常数,不用代码暗示.机器零：浮点数据编码中,阶码和尾数为全0时代表的0值.上溢：指数据的绝对值太年夜,以至年夜于数据编码所能暗示的数据范围.规格化数：浮点数据编码中,为使浮点数具有
计算机组成原理的名词解释及问答题 主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 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。 运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU和寄存器构成。 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。 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。 指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。 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。 位：计算机中的一个二进制的数据代码（0或1），是数据的最小表示单位。 字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。 字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8位二进制信息。 字长：一个数据字包含的位数，一般为8位、16位、32位和64位等。 地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。 存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。 存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。 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。 硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。 兼容：计算机部件的通用性。 操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。 编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。 解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，，解释并执行源程序的语句。 系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。 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。 指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。 数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。 接口：部件之间的连接电路，如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。 存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标。主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行。存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字，如果是指令则称为指令字。原码：带符号数据表示方法之一，用一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代码表示数据的绝对值。 阶码：浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。 尾数：浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。 基数：浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。 机器零：浮点数据编码中，阶码和尾数为全0时代表的0值。 上溢：指数据的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。 规格化数：浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用
主机：CPU 、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 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。 运算器：计算机中完成运算功能的部件，则ALU 和寄存器构成。 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。 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。 指令：构成计算机软件的基本元素，表示成二进制数编码的操作命令。 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。 位：计算机中的一个二进制的数据代码（0 或 1 ），是数据的最小表示单位。 字：数据运算和存储单位，其位数取决于计算机。 字节：衡量数据量以及存储器容量的基本单位，1字节等于8 位二进制信息。 字长：一个数据字包含的位数，一般为8 位、16位、32 位和64 位等。 地址：给主存储器不同的存储位置指定的一个二进制编号。 存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。 存储器的访问：对存储器中数据的读操作和写操作。 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。 硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件两种。 兼容：计算机部件的通用性。 操作系统：主要的系统软件，控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。 汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。 汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应。 编译程序：将高级语言的程序转换成机器语言程序的计算机软件。 解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并执行源程序的语句。 系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件。 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。 指令流：在计算机的存储器与CPU 之间形成的不断传递的指令序列。 数据流：在计算机的存储器与CPU 之间形成的不断传递的数据序列。 接口：部件之间的连接电路，如输入输出接是主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。 存储器的容量：是衡量存储器容纳信息能力的指标。主存储器中数据的存储一般是以字为单位进行。存储器中存储的一个字的信息如果是数据则称为数据字，如果是指令则称为指令字。 原码：带符号数据表示方法之一，用一个符号位表示数据的正负，0 代表正号， 1 代表负号，其余的代码表示数据的绝对值。
主机:CPＵ、存储器与输入输出接口合起来构成计算机得主机、 ﻫＣPU:中央处理器,就是计算机得核心部件,由运算器与控制器构成、 ﻫ运算器:计算机中完成运算功能得部件,则ＡLU与寄存器构成。 ﻫ外围设备:计算机得输入输出设备,包括输入设备、输出设备与外存储设备。 ﻫ数据:编码形式得各种信息,在计算机中作为程序得操作对象。 ﻫ指令:构成计算机软件得基本元素,表示成二进制数编码得操作命令。 透明:在计算机中,从某个角度瞧不到得特性称该特性就是透明得。ﻫﻫ位:计算机中得一个二进制得数据代码(0或1),就是数据得最小表示单位。ﻫﻫ字:数据运算与存储单位,其位数取决于计算机、 字节:衡量数据量以及存储器容量得基本单位,1字节等于8位二进制信息、 ﻫ字长:一个数据字包含得位数,一般为8位、16位、3２位与64位等。ﻫﻫ地址:给主存储器不同得存储位置指定得一个二进制编号。ﻫ 存储器:计算机中存储程序与数据得部件,分为内存与外存两种、ﻫﻫ存储器得访问:对存储器中数据得读操作与写操作、ﻫ 总线:计算机中连接功能单元得公共线路,就是一束信号线得集合。 ﻫ硬件:由物理元器件构成得系统,计算机硬件就是一个能够执行指令得设备。ﻫﻫ软件:由程序构成得系统,分为系统软件与应用软件两种。ﻫﻫ兼容:计算机部件得通用性。 操作系统:主要得系统软件,控制其她程序得运行,管理系统资源并且为用户提供操作界面。 ﻫ汇编程序:将汇编语言程序翻译成机器语言程序得计算机软件、 汇编语言:采用文字方式(助记符)表示得程序设计语言,其中大部分指令与机器语言中得指令一一对应。ﻫﻫ编译程序:将高级语言得程序转换成机器语言程序得计算机软件。 解释程序:解释执行高级语言程序得计算机软件,,解释并执行源程序得语句、 系统软件:计算机系统得一部分,进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发与输入输出管理得软件。ﻫﻫ应用软件:完成应用功能得软件,专门为解决某个应用领域中得具体任务而编写。ﻫﻫ指令流:在计算机得存储器与CPＵ之间形成得不断传递得指令序列。ﻫﻫ数据流:在计算机得存储器与ＣPU之间形成得不断传递得数据序列。ﻫﻫ接口:部件之间得连接电路,如输入输出接就是主机与外围设备之间传递数据与控制信息得电路。 存储器得容量:就是衡量存储器容纳信息能力得指标。主存储器中数据得存储一般就是以字为单位进行、存储器中存储得一个字得信息如果就是数据则称为数据字,如果就是指令则称为指令字。ﻫﻫ原码:带符号数据表示方法之一,用一个符号位表示数据得正负,0代表正号,1代表负号,其余得代码表示数据得绝对值、 ﻫ阶码:浮点数据编码中,表示小数点得位置得代码。ﻫ尾数:浮点数据编码中,表示数据有效值得代码。ﻫﻫ基数:浮点数据编码中,对阶码所代表得指数值得数据,在计算机中就是一个常数,不用代码表示。ﻫﻫ机器零:浮点数据编码中,阶码与尾数为全0时代表得0值。 ﻫ上溢:指数据得绝对值太大,以至大于数据编码所能表示得数据范围。ﻫﻫ规格化数:浮点数据编码中,为使浮点数具有唯一得表示方式所作得规定,规定尾数部分用纯小数形式给出,而且尾数得绝对值应大于1/R,即小数点后得第一位不为零、ﻫ 海明距离:在信息编码中,两个合法代码对应位上编码不同得位数。ﻫﻫ冯诺依曼舍入法:浮点数据得一种舍入方法,在截去多余位时,将剩下数据得最低位置1。 ﻫ检错码:能够发现某些错误或具有自动纠错能力得编码。ﻫ 纠错码:能够发现某些错误并具有自动纠错能力得编码。ﻫﻫ海明码:一种纠错码,能检测出2位错,并能纠正１位错。 循环码:一种纠错码,其合法码字移动任意位后得结果仍然就是一个合法码字。ﻫﻫ桶形移位器:一种移位电路,具有移2位、移4位与移8位等功能。
计算机组成原理（名词解释与简答题） 1. 硬连线控制器如何产生微命令？产生微命令的主要条件是哪些？ 答:1.硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生微命令；组合逻辑电路的输入是产生 微命令的条件，主要有：A、指令代码B、时序信号C、程序状态信息与标志位 D、外部请求信号。 2. 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。 3. 在DMA方式预处理（初始化）阶段，CPU通过程序送出哪些信息？答： 向DMA控制器及I/O接口（分离模式或集成模式均可）分别送出如下信息： A、测试设备状态，预置DMA控制器工作方式； B、主存缓冲区首址，交换 量，传送方向；C、设备寻址信息，启动读/写。 4. 总线的分类方法主要有哪几种？请分别按这几种法说明总线的分类。答:A、按传送格式分为：串行总线、并行总线；B、按时序控制方式分为：同步总线（含同步扩展总线），异步总线；C、按功能分为：系统总线，CPU内部总线、各种局部总线。 5. （不算CPU中的寄存器级）存储系统一般由哪三级组成？请分别简述各层 存储器的作用（存放什么内容）及对速度、容量的要求。答：A、主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大； B、Cache :存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快， 容量较小；C、外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。 6. 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。 1. 基数：各数位允许选用的数码个数。或：各数位允许选用的最大数码值加1 （不乘位权）。或：产生进位的该位数码值（不乘位权）。 2. DRAM :动态随机存取存储器，即需要采取动态刷新的RAM。 3. 堆栈：按先进后出（也就是后进先出）顺序存取的存储的存储组织（区）。 4. 立即寻址方式：操作数直接在指令中给出（或：紧跟指令给出），在读出指令时可立即获得操作数。 5. 总线：一组可由多个部件分时共享的信息传输线。 6. 逻辑地址：程序员编程时使用的，与内存物理地址无固定对应关系的地址。 7. 微程序控制器：将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列（微程序），存入一个控制存储器，需要时从该存储器中读取。按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。 答：（1）存储总线是连接CPU和主存储器之间的专用总线，速度高.（2）I/O 总线是连接主机（CPU、M）与I/O设备之间的总线，可扩展性好。 2、在浮点数中，阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意？对实际数值的正 负与大小有何影响？答：（1 ）阶码为正，表示将尾数扩大（2）阶码为负，表 示将尾数缩小（3）尾数的正负代表浮点数的正负 4、在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？ 答：（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。（ 2 ）指令寄存器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。 （3）程序状态寄存器PS,记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级。参与形成某些微操作命令。 5、重叠方式是指：当一条指令的操作尚未完成之前，就开始预取与执行下一条指令。 6、静态存储器依靠什么存储信息？动态存储器又依靠什么原理存储信息？试比较它们的优缺点。答：（1）静态存储器以双稳态触发器为存储信息的物理单元，依靠内部交叉反馈保存信息。速度较快，不需动态刷新，但集成度稍 低，功耗大。（2）动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息，电容上有电荷为1,无电荷为0.集成度高，功耗小，速度悄慢，需定时刷新。 7、以DMA方式实现传送，大致可分为哪几个阶段？答：（1）DMA传送前的预置阶段（DMA初始化）（2）数据传送阶段（DMA传送）（1分）（3）传送后的结束处理 8、在字符显示器中，何时访问一次字符发生器？其地址码如何形成？答： （1）每当点（列）计数器一个计数循环后，就访问一次缓冲存储器，然后紧跟着访问一次字符发生器。（2 ）由缓冲存储器读出的字符代码作为高位地址。（3）线（行）计数器的计数值作为低位地址。 1、机器周期和时钟周期；答：机器周期：基准，存取周期。时钟周期：节 拍，时钟频率的倒数，机器基本操作的最小单位。 2、周期挪用和向量地址；答：周期挪用：DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线，占用一个存取周期。 向量地址：中断方式中由硬件产生向量地址，即中断入口地址。 3 .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 .双重分组跳跃进位；答：n位全加器分成若干大组，大组内又分成若干小 组，大组中小组的最高进位同时产生，大组与大组间的进位串行传送。 5 .水平型微指令；答：水平型微指令的特点是一次能定义并执行多个并行操 作的微命令。从编码方式看，直接编码、字段直接编码、字段间接编码以及直接和字段混合编码都属水平型微指令。其中直接编码速度最快，字段编码要经过译码，故速度受影响。 6 .超标量和超流水线；答：超标量（Super scalar ）技术是指在每个时钟周期 内可同时并发多条独立指令，即以并行操作方式将两条或两条以上指令编译并 执行。 超流水线（Super pipe lining ）技术是将一些流水线寄存器插入到流水线段 中，好比将流水线再分道。 21. 微程序：用来实现一条机器指令的多条微指令构成的序列称为一条微程 序； 22. 主设备：在总线的数据传输的多个设备中，获得总线控制权的设备称为主 设备； 23. 中断嵌套：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； 24. 高速缓存Cache用来存放什么内容？设置它的主要目的是什么？答：（1） 用来存放当前活跃的数据与程序，作为主存活跃区的副本；（2）设置它，是 为了解决cpu与主存的速度匹配； 25. 什么是堆栈？说明堆栈指针SP的作用。 答：是一种按先进后出的顺序进行存取的数据结构或存储区域。Sp是用来存放最后进堆栈的位置的寄存器； 26. 简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点？答：（1）微操作 命令以为微编码形式变成指令，并固化在rom中（2）讲一条指令的操作分为 若干个微指令序列，用微指令程序对应的解释执行；（3）易于维护，和修 改，通用性强，但速度慢； 27. 什么是中断？请说明它的特点和适用场合。答：在计算机的运行过程中， cpu接到跟紧急的服务请求而暂停执行的现行程序转而去执行终端服务程序，已处理随机事件，执行完毕后又恢复源程序的执行；主要特点：随机性，通过执行程序处理随机事件；使用于中低速的I\O管理，已处理随机事件；