2019自考计算机组成原理章节知识点一
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1、主机：主机中包含了除输入输出设备以外的所有电路部件，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，同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，执行所有的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。
一、计算机的五个基本功能部件
输入设备、控制单元、存储单元、存储器、运算单元和输出设备。这些部件相互配合，相互协调地完成运算任务。输入设备用于接收外界信息，输出设备将计算
的结果从计算机中输出，控制器完成操作步骤的控制和协调，存储器用于存储程序和数据，运算器则是完成计算工作的部件。
二、计算机中采用什么计数器?为什么?
计算机中采用二进制，因为二进制可以很容易的用数据电路表示，数据的运算和存储方式简单，是高效的数据表示方式。
三、为什么说系统软件是整个计算机系统的一部分?
计算机的系统软件是计算机系统不可缺少的一部分，因为计算机硬件的工作需要由系统软件控制。计算机如果没有系统软件就无法工作，因为应用软件的输入、存储、装入和运行都需要系统软件的支持，用户向计算机发出的操作命令也需要由系统软件来执行。
四、软件与硬件之间有什么关系?
软件和硬件在逻辑上是等效的，其区别在于速度、成本、可靠性、存储容量、变更周期等因素。一般而言，用硬件实现的功能具有较高的执行速度，但同时成本也相对较高，而且硬件不易改变，灵活性差。硬件是基础，通常实现一些最基本的系统功能，软件则实现一些比较复杂的功能，作为硬件的扩充。
1、是主机:、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机 计算机W1件 由运算器和控制器构成。 3?:算术逻辑 运算单元， 逻辑各种算软逻令运本成计算的操作命令。"丄 亠 5、位：计算机中的一个二进制数据代中数据的最小表示单位。 6、字长：一个数据字中包含的位数，一般为8位，16位，32位或64位等。 7、操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理提统操作运行为用户 8、汇编程序：将汇器语言程序翻计算机软件。、亠一 9内汇编语言 :采用文字万式（助记符）表示的程序设计语言。 10、编译程序：将高级 语聲序转计算机 11 '、解释程序：解释执................ 计 或结 束的 信息 以及 表示 的_ , 常熟 汇义、信息包表、 示这些信息的汇编指 令称为伪指令。 AI羊丄11、o、 进制代码标识的能识别 制代行硬件言。 原码：带符号数器个符 号位表示数据的码表符 号，据的代对值。、 、， 2『^补码:、带符号数据 表示方法之一，正数的 z补码与原码』目同； 负数的补码是将二进制 位按位取反丿自阿最低 位加叮口― 3T摯码：带 符号数数表示方法与 原，码 相 一，负 数的反码是将一移码带 符号数据表示方 法之器，符号位 用1表示正号，0 代表负 号，其余为与补码相同 亠、一—5内。阶码、 在浮点数据编码中，表 示小数点的位置的代码 十据编码中，表示数据 有效值的代码。口甜绝 对值太大，以致大于数 据编码所能表示的数据 范围?十” J溢：指数 据的绝对值太小，以致 小的数又编围所能表示 9内算法：一 种带符号数 乘法的方 法，它作计 相补码相 据，它积。 内海明距离:在信息 编码中，两个合法代码 对应位上编码不同的位 数。 11、检错码：能够发现 某些错误或具有自动纠 错能力的数据编码。 12、纠错码：能够发现 某些错误并具有自 ___ 」O 器，使 算术运 算。…… 执行高级语的语释的执行源程序的语句。 12、接口：部^件之间的连接电路，、如输入 与控制信息的电路。13、伪指令：汇编语言程序通常还提供有的位程的信入内供有程序段和数据段开始 示程序的开始和结束信 息等，还可以有14、虚拟地址：在虚 拟存储器中，根据指令 逻成的地,,又称 15、卫 :疋 言。........... 据表示方法之一 正负，0代表正 .相 将 浮点数 口。 阶码上溢据的在浮 18、 加等包括校验位）中2o 的内浮目为乘除法运算 的五个步骤是什么内尾 码的加减运算。算结果 进行格入。45、、 即检查 出。 1、― 器，能够 态随机|问存储器所2内 只读存储器，只能读取 不能写入。“ 3、、可编、 程的，可被户编程的次。 一：可擦写可、编程 的，，可以被用户编程 多次。 5、相联存储器：一种 按内容的存储器，每个 存储单兀有匹配 数据所 ......... . 由多个相…—.. 量相同的 10、写 高电
2009计算机考研大纲 Ⅰ考查目标 计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的概念、基本原理和方法，能够运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。 Ⅱ考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试 三、试卷内容结构 数据结构45分 计算机组成原理45分 操作系统35分 计算机网络25分 四、试卷题型结构 单项选择题80分（40小题，每小题2分） 综合应用题70分 Ⅲ考查范围 计算机组成原理 【考查目标】 1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。 2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。 3. 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。 一、计算机系统概述 （一）计算机发展历程 （二）计算机系统层次结构 1. 计算机硬件的基本组成 2. 计算机软件的分类 3. 计算机的工作过程 （三）计算机性能指标
吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS。 二、数据的表示和运算 （一）数制与编码 1. 进位计数制及其相互转换 2. 真值和机器数 3. BCD码 4. 字符与字符串 5. 校验码 （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ALU 1. 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 三、存储器层次机构 （一）存储器的分类 （二）存储器的层次化结构 （三）半导体随机存取存储器 1. SRAM存储器的工作原理 2. DRAM存储器的工作原理 （四）只读存储器 （五）主存储器与CPU的连接 （六）双口RAM和多模块存储器 （七）高速缓冲存储器（Cache） 1. 程序访问的局部 2. Cache的基本工作原理 3. Cache和主存之间的映射方式 4. Cache中主存块的替换算法 5. Cache写策略 （八）虚拟存储器 1. 虚拟存储器的基本概念 2. 页式虚拟存储器 3. 段式虚拟存储器 4. 段页式虚拟存储器
全国2019年4月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.若二进制数为1111.101，则相应的十进制数为( )。 A.15.625 B.15.5 C.14.625 D. 14.5 2.在下列设备中，属于图形输入设备的是( )。 A.键盘 B.条形码阅读机 C.数字化仪 D.显示器 3.磁表面存储器记录信息是利用磁性材料的( )。 A.磁滞回归线特性 B.磁场渗透特性 C.磁场分布特性 D.磁场吸引力特性 4.系统级的总线是用来连接( )。 A.CPU内部的运算器和寄存器 B.主机系统板上的所有部件 C.主机系统板上的各个芯片 D.系统中的各个功能模块或设备 5.在微程序控制中，把操作控制信号编成( )。 A.微指令 B.微地址 C.操作码 D.程序 6.从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为( )。 A.时钟周期 B.机器周期 C.工作周期 D.指令周期 7.假设寄存器R中的数为200，主存地址为200和300的存储单元中存放的内容分别是300和400，若访问到的操作数为200，则所采用的寻址方式为( )。 A.立即寻址#200 B.寄存器间接寻址(R) C.存储器间接寻址(200) D.直接寻址200 8.表示主存容量的常用单位为( )。 A.数据块数 B.字节数 C.扇区数 D.记录项数 9.已知一个8位寄存器的数值为11001011，将该寄存器逻辑左移一位后，结果为( )。 A.01100101 B.10010111 C.01100111 D.10010110 10.多位二进制加法器中每一位的进位传播信号P为( )。 A.X i+Y i B.X i Y i C.X i+Y i+C i D.X i⊕Y i⊕C i 11.存储器的随机访问方式是指( )。 A.可随意访问存储器 1
1．简述主存与CACHE之间的映象方式。 【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合，它将存储空间分成若干组，在组间采用直接映象方式，而在组内采用全相联印象方式。 2．简述存储器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。 【答案】含义：操作数的地址在主存储器中，其存储器地址在指令中给出。 寻址过程：从指令中取出存储器地址，根据这个地址从存储器中读出操作数的地址，再根据这个操作数的地址访问主存，读出操作数。 3．微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的? 【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。 操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。 4．简述提高总线速度的措施。 【答案】从物理层次：1增加总线宽度；2增加传输的数据长度；3缩短总线长度；4降低信号电平；5采用差分信号；6采用多条总线。从逻辑层次：1简化总线传输协议；2采用总线复用技术；3采用消息传输协议。 5．简述中断方式的接口控制器功能。 【答案】中断方式的接口控制器功能：①能向CPU发出中断请求信号；②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；④能使中断请求参加优先级排队。 6．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些？ 【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。 08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分) 参考答案：Cache中存放当前活跃的程序和数据，作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU 与主存之间的速度匹配。（2分） 2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分) 参考答案：堆栈是一种按先进后出（或说成是后进先出）顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置（栈顶）的寄存器。(1分) 3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点? (3分) 参考答案：（P132-134）微程序控制的基本思想可归纳为： （1）将微操作命令以微码形式编成微指令，并事先固化在控制存储器（ROM）中。(1分) （2）将一条机器指令的操作分解为若干微操作序列，用一段微程序对应地解释执行，微程序中每条微指令所包含的微命令控制实现一步操作。(1分) 优点：结构规整，有利于设计自动化；易于修改与扩展，灵活性、通用性强；适于作系列机的控制器，性能价格比较高；可靠性较高，易于诊断与维护。(1分) 缺点：速度相对较慢。（1分） 4.什么是中断?请说明它的特点和适用场合。(3分) 参考答案：中断是指在计算机的运行过程中，CPU接到更紧迫的服务请求而暂停执行现行程序，转去执行中断服务程序，以处理某些随机事态；并在处理完毕后自动恢复原程序的执行。(2分) 主要特点是具有随机性，通过执行程序来处理随机事件。(1分) 它适用于中低速I/O操作的管理，以及处理随机发生的复杂事件。(1分) 5.什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。(3分) 参考答案：串行总线采用一条数据线；并行总线采用多条线路并行地传输数据信号。(2分) 串行总线一般用于较长距离的较低速率的数据传输；并行总线一般用于较短距离的高速数据传输。(2分) 07真题1.半导体随机访问存储器芯片主要有哪两种类型？(5分) 参考答案：主要有静态存储器（SRAM）芯片和动态存储器（DRAM）芯片。 2.简述CISC和RISC的含义。(5分) 参考答案：CISC：复杂指令系统计算机，其指令条数较多，指令功能和结构复杂，进而机器结构复杂。（2分）RISC：精简指令系统计算机，其指令条数较少，指令结构和功能简单，进而机器结构简单，提高了机器的性能价格比。
计算机组成原理 一、8 位算术逻辑运算 8 位算术逻辑运算实验目的 1、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。 2、验证算术逻辑运算功能发生器74LS181的组合功能。 8 位算术逻辑运算实验内容 1、实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图3－1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0～D7插座BUS1～6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0～LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273（U29、U30）锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0～D7插座EXJ1～EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开并KD0～KD7，并经过一三态门74LS245（U51）直接连至外部数据总线EXD0～EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0～LD7显示。 图中算术逻辑运算功能发生器74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2，以手动方式用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟，这几个信号有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB`、SWB`为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。 另有信号T4为脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。 2、实验接线 本实验用到4个主要模块：⑴低8位运算器模块，⑵数据输入并显示模块，⑶数据总线显示模块，⑷功能开关模块（借用微地址输入模块）。
全国2013年7月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸” 的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。 1．若十进制数为120，则其对应的8位补码[X]补为 A．01111000 B．00001111 C．11111000 D．10001111 2．用3K×4位的存储芯片组成12KB存储器，需要这样的芯片 A．8片B．4片 C．3片 D.2片 3．下列存储器中，存取速度最快的存储器是 A．主存B．高速缓存 C．光盘D．硬盘 4．寄存器寻址是指 A．操作数在寄存器中B．操作数地址在寄存器中 C．操作数在存储器中D．操作数地址在存储器中 5．指令格式中的地址结构是指 A．地址段占多少位B．指令中采用几种寻址方式 C．指令中如何指明寻址方式D．指令中给出几个地址 6．下列寄存器中，汇编语言程序员可编程使用的是 A．存储器地址寄存器B．通用寄存器 C．存储器数据寄存器D．指令寄存器 7．微指令存放在 A．主存中 B.RAM中 C．ROM中D．硬盘中 8．总线从设备 A．不掌握总线控制权B．掌握总线控制权 C．只能发送信息D．只能接收信息 9．DMA方式是指输入输出接口控制 A．CPU与外设之间传输数据 B.CPU与内存之间传输数据 C．外设与外设之间传输数据D．内存与外设之间传输数据 10．不属于 ．．．输入输出设备的计算机部件是
A．显示器B．运算器 C．打印机D．键盘 二、名词解释题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 11．ALU 12．定点数 13．ROM 14．控制字 15．中断 16．CRT显示器 三、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分） 17．在计算机硬件处理中采用什么计数制？为什么？ 18．计算机指令中一般包含哪些字段？ 19．计算机中有哪些类型的寄存器？ 20．总线上有哪些信息传输方式？ 21.CPU响应中断的步骤有哪些？ 22．磁盘有哪些记录方式？ 四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 23．用原码一位乘的乘法方法进行2×4的四位原码乘法运算，要求写出其运算过程。 24．写出单总线的CPU结构中，执行写存储器指令STORE R3,mem的过程（其中mem为内存地址值）。单总线CPU的结构示意图如下：
计算机组成原理考研知 识点汇总 一, 计算机系统概述 (一) 计算机发展历程 第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,占地170m2,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机. 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代40 000 第二代1958-1964 晶体管计算机时代200 000 第三代1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代1972-1977 大规模集成电路计算机时代10 000 000 第五代1978-现在超大规模集成电路计算机时代100 000 000 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机 组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的 摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍 新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番. 数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机.它有如下特点: ①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成 ②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访 ③指令和数据均用二进制数表示 ④指令由操作码和地址码组成,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 ⑤指令在存储器内按顺序存放 ⑥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通过运算器完成 图中各部件的功能 ·运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结 果暂存在运算器内 ·存储器用来存放数据和程序 ·控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及 处理运行结果 ·输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的 信息 ·输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式
改错题 1. 运算器的功能就是执行加、减、乘、除四则运算。 2.已知x=0.1011，那么[-x]补为1.0101，[x/2]补为0.11011. 3.1KB=1000字节 4.两个定点数相减，不会产生溢出。 5.主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是扩大CPU中通用寄存器的数量。 6.在虚拟存储器中，当程序正在执行时，一般由装入程序完成地址映射。 7.在虚拟存储器中，常将存储空间按程序模块大小划分为若干页。 8.二地址指令中，操作数的物理位置可安排在两个主存单元。 9.在寄存器寻址方式中，指定寄存器中存放的是操作数地址。 10.位操作类指令的功能是对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置。 11.一条机器指令由一段微指令编成的维程序来解释执行。 12.指令周期、机器周期和工作脉冲构成三级时序系统。 13.减少控制存储器容量，是设计微程序控制器所追求的目标之一。 14.总线中地址线的功能是用于指定存储器单元和I/O设备接口电路的选择地址。 15.单总线结构系统是指：各大功能部件之间用一根信号线连接。 16.如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（既踏步等待），那么，程序查询方式的主机与设备是串行工作的。 17.在计算机系统中，除CPU外的其它部件和设备都称为外围设备。 18.磁盘的位价格就是单位数据容量的价格，等于磁盘设备的价格除以容量。 19.写入硬盘时，若一个文件的长度超出一个磁道的容量，则继续写入同面的相邻磁道中。 20.随机扫描方式画图速度快，图象清晰，但价格昂贵。 21.单级中断与多级中断的区别是单级中断的硬件结构是一维中断，而多级中断的硬件结构是二维中断。
实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的： 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求： 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤： 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。
在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步： 1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如：在命令行提示符状态下输入： A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入如下形式的程序： 2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 2004: ADD R0，R1 2005: AND R0，R1 2006: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET 指令 2007:（直接敲回车键，结束A 命令输入程序的操作过程） 若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址
2009年真题 1.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是 A.指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元 2.一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量x，y和z，其中x和z为int 型，y为short型。当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，x，y和z的值分别是 A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H B.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H C.x=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H D.x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H 3.浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5和7位（均含2位符号位）。若有两个数x=27*29/32，y=25*5/8，则用浮点加法计算x+y的最终结果是A. 001111100010 B. 001110100010 C. 010********* D. 发生溢出
4.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是A. 0 B. 1 C. 4 D. 6 5.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是A．1，15 B．2，15 C．1，30 D．2，30 6.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后目标地址是A. 2006H B. 2007H C. 2008H D. 2009H 7.下列关于RISC的叙述中，错误的是 A. RISC普遍采用微程序控制器 B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C. RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 D. RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
2018年4月自考《计算机组成原理》真题（完整试卷）含参考答案 选择题部分 一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题 目要求的，请将其选出。 1．计算机中的U盘属于 A．运算器B．控制器 C．内存D．外存 2．下列软件中不属于系统软件的是 A．操作系统B．语言处理系统 C．文字处理软件D．数据库管理系统 3．IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为 A．127 B．128 C．1023 D．1024 4．若十进制数为-l00，则其对应的8位补码[X]补为 A．01100100 B．11100lOO C．10011100 D．1001101l 5．采用寄存器直接寻址方式的操作数在 A．指令中B．通用寄存器中 C．内存中D．外存中 6．MIPS计算机的汇编指令“1w $s1，200($s2)”的功能是 A．$sl=Memory[$s2+200] B．$s2=Memory[$s1+200] C．$s1=Memory[$s2]+200 D．$s2=Memory[$s1]+200 7．微程序存放在 A．主存储器中B．控制存储器中 C．高速缓存中D．外存储器中 8．—个1 6MB的主存储器，按字节编址需要地址线 A．14条B．24条 C．34条D．44条 9．在计算机的存储器层次结构中，速度最陕的是 A．硬盘B．寄存器 C．高速缓存D．主存 10．在浮点数的乘法中，乘积的尾数规格化后，小数点左边两位是 A．00 8．01
C．10 D．11 非选择题部分 二、填空题：本大题共15空，每空1分，共15分。 11．MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、_____、_____和五段流水线。 12．Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。 13．磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。 14．CPU的数据通路的时钟周期长度包括Clk—to-Q时间(也叫锁存延迟)、所有操作元件中最长操作延迟时间、_____和_____等四个部分。 15．I／O端口的编址方式有_____和_____两种方式。 16．在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。 三、名词解释题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。 17．标志寄存器 18．总线宽度 19．随机存取存储器RAM 20．微地址 21．DMA控制器 四、简答题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。 22.试说明在计算机系统的层次化结构中，最终用户、应用程序员、系统管理员和系统程序员分别与操作系统、汇编程序、编译程序和应用程序这四个程序的哪一个相对应？ 23.汉字字符的编码有哪三类？简述各类编码的作用，并分别列举一个实际的编码。 24.在浮点数加减法中对阶的目的是什么？对阶原则是什么？ 25.试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。 五、计算题：本大题共3小题，第26、27小题各6分，第28小题4分，共16分。 26.某计算机的时钟周期为2.5ns，指令集中有A?D四种不同类型的指令，这四类指令的平均CPI分别为3、2、4、5。某高级语言程序P经两个不同版本的编译程序，编译成了两种不同的指令序列X1和X2，两个指令序列包含的指令情况如下表所示。 (1)该计算机的峰值MIPS是多少？
2011考研计算机大纲：计算机组成原理大全 一、考查目标 1、理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。 2、理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。 3、能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。 二、知识点解析 在计算机组成原理方面，主要考查计算机系统基础知识、数据的表示和运算、存储器层次结构、指令系统、中央处理器、总线、输入输出系统。 1、计算机系统概述 学习计算机组成原理之前，我们先要了解计算机的发展历程，搞清楚计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成（五大部件的构成）、计算机软件的分类，以及计算机的基本工作过程。 从体系结构上来看，有多种不同类型的计算机，那么这些不同的计算机谁好谁坏？如何评价？所以，还需要我们了解计算机性能评价指标和相关参数，包括吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS等。 2、数据的表示和运算 我们日常所使用的是十进制数据，但在计算机中，除了十进制数据外，还有二进制、八进制、十六进制表示方法，我们要掌握这些进位计数制及其相互转换的方法，要搞清楚真值（实际的数值）和机器数（计算机中表示的数值）之间的关系，特别是负数的各种表示。另外，还要理解BCD码、字符与字符串的编码方法，以及数据的校验码（奇偶校验、CRC冗余校验等）。 不管是哪种进制和校验方法，计算机中数据的表示有原码、反码、补码等方法，我们要搞清楚它们之间的关联与区别。 在计算机中对数据进行计算，分为定点表示和浮点表示。
全国2012年4月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．存储器的基本单位字节的长度是（ B ） A．1bit B．8bit C．16bit D．32bit 2．定点小数是指（ B ） A．小数点固定在最低位数的后面B．小数点固定在最高位数的后面 C．小数点的位置可以随意指定D．没有小数的数 3．-1的8位补码表示是（ D ） A．00000001 B．10000001 C．10000000 D．11111111 4．二进制数01101011对应的十进制数为（ B ） A．100 B．107 C．117 D．127 5．下列采用偶校验的8位奇偶校验编码中正确的是（ D ） A．10111010 B．11110010 C．01100111 D．00000000 6．下列存储器中不是 ．．半导体存储器的是（ B ） A．静态存储器B．动态存储器 C．U盘D．光盘
7．容量为4KB的存储器的最少地址位数为（ B ） A．11 B．12 C．13 D．14 8．下列指令助记符中表示求补操作的是（ D ） A．ADD B．COM C．AND D．NEG 9．下列寻址方式中出现在指令“ADD R2, (R1)”中的是（ C ）A．隐含寻址B．存储器间接寻址 C．寄存器间接寻址D．直接寻址 10．下列寄存器中用于与存储器之间传送数据的是（ A ）A．MDR B．MAR C．PC D．SP 11．下列说法不正确 ．．．的是（ C ） A．硬连线控制器比微程序控制器设计复杂 B．硬连线控制器不便于实现复杂指令的控制 C．微程序控制器比硬连线控制器速度要快 D．微程序控制器将指令执行所需要的控制信号存放在存储器中12．UART接口属于（ B ） A．同步串行传送总线B．异步串行传送总线 C．同步并行传送总线D．异步并行传送总线 13．一个字长为16位的并行总线包含有几条数据线？（ B ）A．8条B．16条 C．32条D．64条
河南农业大学 计算机组成原理实验报告 题目简单机模型实验 学院信息与管理科学学院 专业班级计算机科学与技术2010级1班 学生姓名张子坡（1010101029） 指导教师郭玉峰 撰写日期：二○一二年六月五日
一、实验目的： 1.在掌握各部件的功能基础上，组成一个简单的计算机系统模型机； 2．了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过程； 3定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。 二、实验要求： 1.复习计算机组成的基本原理； 2.预习本实验的相关知识和内容 三、实验设备： EL-JY-II型计算机组成原理试验系统一套，排线若干。 四、模型机结构及工作原理： 模型机结构框图见实验书56页图6-1. 输出设备由底板上上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据结构的数据送入数据管显示注：本系统的数据总线为16位，指令、地址和程序计数器均为8位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器和程序寄存器时，只有低8位有效。 在本实验我们学习读、写机器指令和运行机器指令的完整过程。在机器指令的执行过程中，CPU从内存中取出一条机器指令到执行结束为一个指令周期，指令由微指令组成的序列来完成，一条机器指令对应一段微程序。另外，读、写机器指令分别由相应的微程序段来完成。
为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，必须设计三个控制操作微程序。 存储器读操作（MRD）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“00”时，按“单步”键，可对RAM连续读操作。 存储器写操作（MWE）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“10”时，按“单步”键，可对RAM连续写操作。 启动程序（RUN）：拨动开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“11”时，按“单步”键，即可转入第01号“取指”微指令，启动程序运行。 注：CA1、CA2由控制总线的E4、E5给出。键盘操作方式有监控程序直接对E4、E5赋值，无需接线。开关方式时可将E4、E5接至控制开关CA1、CA2，由开关控制。 五、实验内容、分析及参考代码： 生成的下一条微地址 UA5 UA0 MS5 MS0 微地址
自考计算机组成原理问答总结
1．简述主存与CACHE之间的映象方式。 【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合，它将存储空间分成若干组，在组间采用直接映象方式，而在组内采用全相联印象方式。2．简述存储器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。【答案】含义：操作数的地址在主存储器中，其存储器地址在指令中给出。 寻址过程：从指令中取出存储器地址，根据这个地址从存储器中读出操作数的地址，再根据这个操作数的地址访问主存，读出操作数。 3．微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的? 【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。 操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。 4．简述提高总线速度的措施。 【答案】从物理层次：1增加总线宽度；2增加传输的数据
长度；3缩短总线长度；4降低信号电平；5采用差分信号；6采用多条总线。从逻辑层次：1简化总线传输协议；2采用总线复用技术；3采用消息传输协议。 5．简述中断方式的接口控制器功能。 【答案】中断方式的接口控制器功能：①能向CPU发出中断请求信号；②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；④能使中断请求参加优先级排队。 6．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些？ 【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。 08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分) 参考答案：Cache中存放当前活跃的程序和数据，作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU与主存之间的速度匹配。（2分） 2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分) 参考答案：堆栈是一种按先进后出（或说成是后进先出）顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置（栈顶）的寄存器。(1分) 3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点?
2018年自考《计算机组成原理》试题 一、填空题(每空１分，共15分) 1、第一代电子数字计算机所用的基本器件是。 2、固件是一种特性的硬件。 3、设x=-（13/16），[X]补= 。 4、在浮点补码加减法运算中，当运算结果的尾数出现___________和____________时,需进行向左规格化操作。 5、磁盘存储器中,可寻址的最小单位是______________。 6、按其读写性，我们可将半导体存储器分为两种。 7、操作表达式为(Ad1)OP(Ad2)→Ad1的指令,称为_________地址指令。 8、指令译码的主要功能是对_______________进行译码。 9、PSW用于存放程序运行时的工作方式、____________和___________。 10、在用分段直接编码法组合成的微指令中,应将具有___________性的微命令分在不同字段内。 11、键盘是一种________设备。 12、采用中断屏蔽码技术,可以改变各设备的_______________。 13、中断过程实质上是一种程序的____________过程。 14、设X=—51/64，当字长为7位（含一位符号位）时，[X]原=___________，[X]补=________。 15、运算器的基本组成中，核心部件是_____________。 16、在在计算机中，各部件间往来的信息分为三种类型，除数据信息
外，它们是______和______ 信息。 17、在浮点补码加减运算中，当运算结果的尾数出现______和______ 形式时，需要进行向右规格化操作。 18、一般来说，机器指令包括两个部分内容，它们是________和__________。 19、总线的通讯方式有______________和__________两种。 20、按信息传送的格式，接口可分为______________接口和_________ 接口两大类。 21、Cache存贮器中采用的主要替换算法有__________________和______________ 。 22、任何进位计数制都包含基数和位权两个基本要素。十六进制的基数为，其中第i位的权为。 23、8421BCD码中，十进制数字“5”的BCD码的前面加上奇校验位后，为。 24、设字长8位（含1位符号位），真值X=-1011，则[X]原= 。 25、有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择。 26主存储器进行两次连续、独立的操作（读/写）之间所需的时间称作。 27、程序访问的为Cache的引入提供了理论依据。 28、某机器指令系统中，指令的操作码为8位，则该指令系统最多可以有种指令。
计算机科学技术系王玉芬2012年11月3日
基础实验部分该篇章共有五个基础实验组成，分别是： 实验一运算器实验 实验二存储器实验 实验三数据通路组成与故障分析实验 实验四微程序控制器实验 实验五模型机CPU组成与指令周期实验
实验一运算器实验 运算器又称作算术逻辑运算单元（ALU），是计算机的五大基本组成部件之一，主要用来完成算术运算和逻辑运算。 运算器的核心部件是加法器，加减乘除运算等都是通过加法器进行的，因此，加快运算器的速度实质上是要加快加法器的速度。机器字长n位，意味着能完成两个n位数的各种运算。就应该由n个全加器构成n位并行加法器来实现。通过本实验可以让学生对运算器有一个比较深刻的了解。 一、实验目的 1．掌握简单运算器的数据传输方式。 2．掌握算术逻辑运算部件的工作原理。 3. 熟悉简单运算器的数据传送通路。 4. 给定数据，完成各种算术运算和逻辑运算。 二、实验内容： 完成不带进位及带进位的算术运算、逻辑运算实验。 总结出不带进位及带进位运算的特点。 三、实验原理： 1.实验电路图
图4-1 运算器实验电路图
2.实验数据流图 图4-2 运算器实验数据流图 3.实验原理 运算器实验是在ALU UNIT 单元进行；单板方式下，控制信号，数据，时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU 来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 （1）DR1，DR2：运算暂存器， （2）LDDR1：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR1，高电平有效。 （3）LDDR2：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR2，高电平有效。 （4）S3，S2，S1，S0：确定执行哪一种算术运算或逻辑运算（运算功能表见附录1或者课本第49页）。 （5）M ：M ＝0执行算术操作；M ＝1执行逻辑操作。 （6）/CN ：/CN ＝0表示ALU 运算时最低位加进位1；/CN ＝1则表示无进位。 （7）ALU －BUS ：控制运算器的运算结果是否送到总线BUS ，低电平有效。 （8）SW －BUS ：控制8位数据开关SW7－SW0的开关量是否送到总线，低电平有效。 四、实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置（31个开关状态置成单板方式）。实验箱已标明手动方式和系统方式标志。所有的实验均由手动方式来实现。如果用系统方式，则必须将系统软件安装到系统机上。将方式标志置系统模式位置。学生所做的实验均在系统机上完成。其中包括高 ALU DR1 DR2 LDDR1 T4 LDDR2 T4 S1 S2 M0 S0 CN S3