计算机组成原理课程复习要点
1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。
总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。分为片内总线,系统总线和通信总线。
时钟周期:也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CＰU仅完成一个最基本的动作。
机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：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。即:
存储容量 = 存储单元个数＊存储字长
立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。
直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。在指令执行阶段对主存只访问一次。
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。
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。
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。
ＣPU：CentraｌＰrocesｓinｇ Unit，中央处理机(器)，是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和控制器组成。
PC:Ｐrｏgram Couｎter,程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。
IＲ：IｎstructiｏｎＲeｇiｓｔｅr,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。
ＣU:Coｎtrｏl Ｕnit，控制单元（部件）,为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。
ＡLU：Arithｍetｉc LogｉｃＵｎiｔ，算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。
ＡＣC：Ａｃcｕｍulatｏｒ,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。
MQ:Multiplｉer-Quｏtｉent Reｇisｔｅr，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
X:此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数;
MAＲ:Memｏry Address Register，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
MDR：Ｍｅmoｒy DaｔａＲegｉster,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。
Ｉ/O：Inｐut／Ｏｕtput eｑｕiｐment,输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。
MIPS：Ｍillion Iｎsｔruｃtｉｏn Pｅr Secｏnｄ,每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。
2、机器指令的执行过程，CPＵ工作周期的划分。
机器指令的执行过程:取指令→分析指令→执行指令。
CPU工作周期划分为：取指周期（取指令)、间址周期（取地址）、执行周期(取操作数)、中断周期(存程序断点）。
3、同步通信、异步通信的基本概念,工作特征，及应用场合。
同步通信：
通信双方由统一时标控制数据传送。时标通常由CPU的总线控制部件发出,也可以由各部分的各自的时序发生器发出，但必须由总线控制部件发出的时钟信号对它们进行同步。优点是规定明确、统一，模块间的配合简单一致。缺点是主、从模块时间配合属于强制性“同步”,必须在限定时间类完成规定的要求。
同步通信一般用于总线长度较短、各部件存取时间比较一致的场合。
在同步通信的总线系统中,总线传输周期越短,数据线的位数越多，直接影响总线的数据传输率。
异步通信：
通信双方由不同时标控制数据传送。没有公共的时间标准,采用应答方式（不互锁、半互锁、全互锁三种类型)。
异步串行通信的数据传送率用波特率来衡量。波特率是指单位时间内传送二进制数据的位数,单位用bps（位/秒)表示,记做波特。
异步通信一般应用于并行传送或串行传送。
4、微程序控制器、硬连接控制器的基本概念及应用场合。
微程序控制器：
采用微程序控制方式的控制器称为微程序控制器。所谓微程序控制方式是指微命令不是由组合逻辑电路产生的，而是由微指令译码产生。一条机器指令往往分成几步执行，将每一步操作所需的若干位命令以代码形式编写在一条微指令中,若干条微指令组成一段微程序,对应一条机器指令。
硬连接控制器:
硬连线控制器,是由基本逻辑电路组成的，对指令中的操作码进行译码, 并产生相应的时序控制信号的部件,又称组合逻辑控制器。硬连线控制器由指令部件、地址部件、时序部件、操作控制部件和中断控制部件等组成。
5、I/O编址的基本概念，编址方式,以及它们的特点和要求。
I/O编址:存储器是由一个个存储单元构成的,为了对存储器进行有效的管理，就需要对各个存储单元编上号，即给每个单元赋予一个地址码,这叫编址。经编址后，存储器在逻辑上便形成一个线性地址空间。
编址方式：
1）统一编址：将I/O地址看作是存储器地址的一部分。占用了存储空间,减少了主存容量，但无需专用的I/Ｏ指令。
2）不统一编址:I/Ｏ地址和存储器地址是分开的，所有对I/O设备的访问必须有专用的Ｉ/O指令。不占用主存空间，故不影响主存容量,但需要I/O专用指令。
6、指令周期、机器周期、时钟周期的划分及相互关系。
指令周期：取指周期{PC→MAR→地址线;1→R；M(MAR)→MＤR；ﻩﻩﻩﻩﻩMDＲ→ＩＲ；OＰ(ＩＲ）→ＣU；(ＰＣ）+1→ＰC｝
间址周期｛Ad（IＲ）→ＭAR;1→R；Ｍ（MＡR)→ＭＤR;
ＭDR→Ad（IＲ)}
执行周期｛
1、非访存指令：清除累加指令CＬA（0→AＣC）
累加器取反指令COM(ACC→AＣC）
算数右移一位指令SＨR（L（ACC)→R（AＣC)，
ＡCC０→ＡCC０）
循环左移一位指令CＳL（L（ACC）→R(ACC) ACC０→AＣC0）
停机指令SＴP(０→Ｇ)
２、访存指令:
(１)加法指令ADD X:
Ａｄ(IＲ）→MAR;
1→Ｒ；
Ｍ（MＡＲ)→MＤR;
(ＡCC）+(ＭＤR)→ＭＤR；
另外:ADＤAX BX：在该指令执行阶段无需访存，只需完成(ＡＸ）＋（BX）→AＸ的操作;
(2）存数指令ＳTAＸ：
Ad（IＲ）→MAR;
１→W;
ACC→MＤR；
MＤR→M（MAR);
(３)取数指令LDA X;
Ａｄ（IR）→MAＲ;
1→R;
Ｍ（MAR）→MDR;
MＤR→ACＣ;
3、转移类指令：
（１）无条件转移指令JＭP Ｘ：Ad（IR)→PC；
（2）条件转移指令BAN X；
指令地址(累加器结果Ａ0＝1)为负:程序按原顺序执行；
累加器结果不为负(A0=0）：A0*Ad(ＩＲ）+A0*（PC）→PC
｝
机器周期:确定机器周期时,通常需要分析机器指令的执行步骤及每一步所需的时间,以最复杂指令功能所需的时间为基准。访存一次存储器的时间即为机器周期。
时钟周期:在一个机器周期里可以完成若干个微操作,每个微操作度需要一定的时间,可用时钟信号来控制产生每一个微操作命令。
机器周期、时钟周期和节拍的关系:
指令周期、机器周期、节拍和时钟周期的关系:
7、总线的基本概念,工作特点，对部件分时共享使用的要求。
总线:连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。总线上信息的传送有并行和串行两种。总线分为片内总线、系统总线(地址总线、数据总线、控制总线）和通信总线三种。分时和共享是总线的两个基本特性。
总线特点：机械特性（尺寸、形状、管脚数及排列顺序)
电气特性（传输方向和有效的电平范围）
功能特性（每根传输线的功能）
时间特性(信号的时序关系)
共享:多个部件连接在同一组总线上,各部件间相互交换的信息可以通过这组总线传送。
分时：同一时刻只能在一对部件之间传送信息,系统中多个部件不能同时传送信息。
8、存储器的基本概念,主要性能指标及相关概念。
存储器分类：
按存储介质分类(半导体(易失）、磁表面、磁芯、光盘存储器)
按存取方式分类：
存取时间和物理地址无关（随机访问）：随机存储器、只读存储器。
存取时间和物理地址有关（串行访问）:顺序存取、直接存储器。
按计算机中的作用分类:主存（ＲAＭ，ＲOＭ)、闪存、高速缓冲存储器（Ｃache）、辅助存储器(磁盘,磁带、光盘)
地址线是单向输入的，其位数与芯片容量有关。
数据线是双向的，其位数与芯片可读出或写入的数据位有关。数据线的位数与芯片容量也有关。
存储器主要性能指标：
9、计算机存储系统分层结构的概念、特征和优点。
存储器存储系统层次结构:
缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题，从而提高访存速度。由于缓存的容量小,因此需要不断的将主存的内容调入缓存，使缓存中原来的信息被替换掉。
主存－辅存层次主要解决系统的容量问题。他们之间的数据调动是由硬件和操作系统共同完成的。
10、刷新的基本概念、要求、实质、基本方法。
动态RＡＭ要考电容存储电荷的原理来存储信息。
电容上的电荷一般只能维持1~2ms，因此即使电源不掉电,信息也会自动消失。为此,必须在2ms内对其所有存储单元回复一次原状态，这个过程称为再生或刷新。
刷新的过程实质上是先将原信息读出,再有刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程
刷新是一行行进行的，必须在刷新周期内,有专用的刷新电路来完成对基本单元电路的逐行刷新,才能保证动态ＲＡM内的信息不丢失。
刷新的三种方式:
集中刷新:集中刷新是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中在一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读／写操作。(存在死区(存取周期＊行数）,死亡时间率（行数/存取周期数＊100%)）；
分散刷新：对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。(无死区，系统速度降低,扩大了存取周期)
异步刷新:是以上两种方式的结合,可以缩短“死时间”,又充分利用最大刷新间隔2ｍs的特点。
11、计算机Ｉ/O控制方式，中断方式与DMA方式的特征及异同。
控制方式:
程序查询方式:由CＰＵ通过程序不断查询I/O设备是否已做好准备,从而控制I/O设备与主机交换信息。
程序中断方式、DＭA方式。
程序中断方式的特征:CPU在I／O设备运行过程中,遇到断点则转向中断服务程序,中断服务程序结束后返回断点处继续执行。不会出现“踏步”现象。
ＤＭA方式:I/O设备能直接与主存交换信息,无需调用中断服务程序,因而不占用CPＵ，提高了CPU的资源利用率。
在DＭA窃取周期存取周期时,CPU尚能继续作内部操作。
12、接口的基本概念，常用接口的分类方式及应用。
接口:两个系统或两个部件之间的交接部分，它既可以是两种设备之间的连接电路哦,也可以是两个软件之间的共同逻辑边界。
端口:接口电路中的一些寄存器。(数据,信息，状态)
接口的功能和组成:
选址功能、传送命令的功能、传送数据的功能、反映I/O设备工作状态的功能。
接口类型:１)按数据传输方式:并行接口和串行接口。
2）按功能选择的灵活性分类:可编程接口(接口功能机操作方式程序可控）和不可编程接口（接口功能机操作方式程序不可控,硬连线逻辑可控)。
3）通用性分类：通用接口和专用接口。
4)数据的传输控制方式：程序型接口和ＤMA接口。
13、补码加减运算方法及过程。
三种机器数的特点和转换方式:
三种机器数的最高位均为符号位。符号位和数值部分之间可以用“.”（对于小数)或“，”(对于整数)隔开。
【1】当真值为正时,原码、补码和反码的表示形式均相同。即符号位用“０”表示，数值部分与真值相同。
例如：真值：18
原码:0，1０0１0
补码：０,1０010
反码：0,10０10
【2】当真值为负时，原码、补码和反码的表示形式不同,但是其符号位都用“1”表示，而数值部分补码是原码的“求反加1”，反码是原码的“每位求反”。
例如:真值:-１8
原码:1,１001０
补码:1,01110
反码：1,01101
【注意】已知［ｙ]补，求[-ｙ]补。
[ｙ]补连同符号位在内的每位取反，末位加１，即可得［-y]补。
【移码】一个真值的移码和补码仅差一个符号位，若将补码的符号位由“0”改为“１”，或从“1”改为“0”,即可得该真值的移码。-１8的移码为：0,01110
补码加减运算公式
可见,无论操作数是正还是负,在做补码加减法时,只需数值部分连同符号位一起相加,符号位产生的进位自然丢掉
【例如】
14、溢出的基本概念,以及判定方法。
（1）用一位符号位判断溢出：
对于加法,只有在正数加正数和负数加负数的两种情况下才可能出现溢出,符号不同的两个数相加是不会出现溢出的。
对于减法,只有在正数减负数或者负数减正数两种情况下才可能出现溢出,符号相同的两个数相减是不会溢出的。
所以,不论是作加法还是作减法,只要实际参加操作的两个数（减法时即为被减数和“求补”以后的减数)符号相同，结果又与原操作数的符号不同,即为溢出。
（２)用两位符号位判断溢出：
在用变形补码作加法时，２位符号位要连同数值部分一起参加运算,而且高位符号位产生的进位自动丢失,便可得正确的结果。
变形补码判断溢出的原则是：当2位符号位不同时,表示溢出，否则，无溢出。不论是否发生溢出，高位（第一位)符号位永远代表真正的符号位。根据符号位的正负，判断是否为正负溢出。
15、原码一位乘法的基本方法及计算过程。
0.1101 * 0.１011的具体过程:
16、存储器的字位扩展的概念和方法，存储器设计的基本过程。
（1）位扩展：
位扩展是指增加存储字长，例如：2片1Ｋ*4位的芯片可以组成1K*8位(1K代表1０根地址线，8位代表8根数据线）的存储器。如图:
位扩展指的是芯片的除数据线以外的其它线都分别连接在一起,其中的各芯片的数据线分别与CPU的数据线相连接,不重复。
（2)字扩展:
字扩展是指增加存储器字的数量。例如２片1Ｋ*8位的存储芯片可组成一个2K*8位（11根地址线，8根数据线）的存储器,即存储字增加了一倍。如图:
CS中间隔着一个与非门相连。
数据线、地址线和WE分别都相连，0
（3）字、位扩展：既增加存储字长,又增加存储字数量。例如8片1K＊4位的芯片组成4K*８位（12根地址线,8根数据线）的存储器。如图所示:
存储器设计的基本过程：(课本ｐ94 例４．1,P９5 例4.2)
１)根据题目的地址范围写出相应的二进制地址码。
2)根据地址范围的容量以及该范围在计算机系统中的作用,选择存储芯片。
3）分配ＣＰU的地址线。
4）片选信号的形成。
17、计算机主频、周期、速度等基本概念,以及相关计算。
主频也叫时钟频率，单位是ＭＨz，用来表示ＣPU的运算速度。CＰＵ的工作频率（主频）包括两部分：外频与倍频，两者的乘积就是主频。另外主频= １／时钟周期;
时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,C ＰU仅完成一个最基本的动作。时钟周期= １/主频。
主频/ MIＰS = 每秒运行的时钟周期。
18、Caｃhe的基本概念,工作原理，以及相关计算。
1）由主存地址映射到Ｃachｅ地址称为地址映射。地址映射方式有直接映射（固定映射关系）、全相联映射（灵活性大的映射关系)、组相联映射（上述两种映射的折中)。(p120~p122所有例题)
2）工作原理：
3)命中与未命中：
缓存共有 Ｃ 块,主存共有M 块M>＞C
命中：主存块调入缓存，主存块与缓存块建立了对应关系，并用标记记录与某缓存块建立了对应关系的主存块号。 未命中：主存块未调入缓存，主存块与缓存块未建立对应关系。
Cache 的容量与块长是影响Cac ｈe 效率的重要因素，通常用“命中率”来衡量Cache 的效率。命中率是指CP Ｕ要
访问的信息已在Cac ｈe 内的比率。
在一个程序执行期间,设N ｃ为访问Ca ｃh ｅ的命中次数,N m 为访问主存的次数，则命中率ｈ为:
m
C C N N N +=
h
设t c 为命中时Cach ｅ的访问时间，t m 为未命中的主存访问时间,１－h 表示未命中率，则Cache －主存系统的平均访
问时间ｔａ为：
t a = ｈt c ＋(1-h)ｔm
用e 表示访问效率：
%100h)t -(1ht t %100m
c a ⨯+==⨯=
c
a c t t t e 可见，为提高访问效率，命中率ｈ越接近1越好。（P111 4.7）
19、 计算机数据通路结构及微指令控制流程。
计算机数字系统中,各个子系统通过数据总线连接形成的数据传送路径称为数据通路。 数据通路的设计直接影响到控制器的设计,同时也影响到数字系统的速度指标和成本。如图所示：
数据通路结构图
微程序控制的基本思想:
是仿照通常的解题程序的方法，把操作控制信号编成所谓的“微指令”,存放到一个只读存储器里.当机器运行时,一条又一条地读出这些微指令,从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作.ﻫ采用微程序控制方式的控制器称为微程序控制器。所谓微程序控制方式是指微命令不是由组合逻辑电路产生的，而是由微指令译码产生。一条机器指令往往分成几步执行,将每一步操作所需的若干位命令以代码形式编写在一条微指令中，若干条微指令组成一段微程序，对应一条机器指令。在设计ＣPＵ时，根据指令系统的需要,事先编制好各段微程序，且将它们存入一个专用存储器（称为控制存储器)中。微程序控制器由指令寄存器ＩR、程序计数器PC、程序状态字寄存器PSＷ、时序系统、控制存储器CM、微指令寄存器以及微地址形成电路。微地址寄存器等部件组成。执行指令时,从控制存储器中找到相应的微程序段,逐次取出微指令，送入微指令寄存器，译码后产生所需微命令,控制各步操作完成
工作原理图:
微程序控制单元的基本组成：
【注意】多看看课本和老师的ppｔ总是没有坏处的!!
一、填空、选择或判断 1.多核处理机是空间并行计算机，它有___多__个CPU。 2.计算机的发展大致经历了五代变化，其中第四代是1972-1990 年的_大规模和超大规模 集成电路______计算机为代表。 3.计算机从第三代起，与IC电路集成度技术的发展密切相关。描述这种关系的是_摩尔__ 定律。 4.1971年，英特尔公司开发出世界上第一片4位微处理器__Intel 4004_____。首次将CPU 的所有元件都放入同一块芯片之内。 5.1978年，英特尔公司开发的___Intel 8086_______是世界上第1片通用16位微处理器， 可寻址存储器是_1MB______。 6.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是__物理器件性能所致___。 7.冯。诺依曼计算机工作方式的基本特点是__按地址访问并顺序执行指令_____。 8.20世纪50年代，为了发挥__硬件设备_____的效率，提出了_多道程序___技术，从而发 展了操作系统，通过它对__硬软资源______进行管理和调度。 9.计算机硬件能直接执行的只有__机器语言_________ 。 10.完整的计算机系统应包括__配套的硬件设备和软件系统______。 11.计算机的硬件是有形的电子器件构成，它包括_运算器__、_控制器_、_存储器__、_适配器_、_系统总线__、__外部设备__。 12.当前的中央处理机包括__运算器_____、_控制器_____、__存储器_____。 13.计算机的软件通常分为__系统软件_______和___应用软件_____两大类。 14.用来管理计算机系统的资源并调度用户的作业程序的软件称为__操作系统_____，负责将_高级____-语言的源程序翻译成目标程序的软件称为___编译系统____。 15.计算机系统中的存储器分为__内存____和__外存______。在CPU执行程序时，必须将指令存放在__内存______中。 16.计算机存储器的最小单位为___位______。1KB容量的存储器能够存储___8192_____个这样的基本单位。 17.在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为_总线_____。就其所传送的信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括__数据__、__地址__和__控制____信息。 18.指令周期由__取指____ 周期和__执行_____周期组成。 19.下列数中最小的数为_______. A (101001)2 B(52)8 C (101001)BCD D(233)16 20.下列数中最大的数为 A ()2 B(227)8 C (96)16D(143)5 21.在机器数中，________的零的表示形式是唯一的。 A原码B补码C反码D原码和反码 22.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，则可表示的最大正 小数为___C____，最小负小数为___D_____ A +(231-1) B -(1-2-32) C +(1-2-31)≈+1 D-(1-2-31)≈-1 23.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，则可表示的最大正 整数为___A____，最小负整数为___D_____ A +(231-1) B -(1-2-32)
计算机组成原理知识要点与复习题（期末考试题） 选择题： 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为（B ）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010，则x原=（A ）。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（B）。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是（A ）。 A、先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B、用原码表示操作数，然后直接相乘 C、被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘 D、乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中，最小的数是（A）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 7.下列数中，最大的数是（D）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 8.下列数中，最小的数是（D）。 A．（111111）2B．（72）８C．（2F）16D．50 9.已知：X=－0.0011，Y= -0.0101。（X+Y）补= ( A)。 Ａ．１．１１００Ｂ．１．１０１０ Ｃ．１．０１０１Ｄ．１．１０００ 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是（C ）。 A．17 B．19C．27D．36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机内存储器可以采用（A）。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元
中国石油大学(北京)学生期末考试复习 题答案 一、概念或解释题 1、计算机系统的层次结构包含哪几部分 微程序级，一般机器级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级，共分为5级。 2、指令周期 CPU从内存取出一条指令并执行完这条指令所需的时间总和，它包括若干各机器周期（CPU周期）不等。 3、存储器的刷新有几种方式 集中式，分散式，异步式。 4、cache 高速缓冲存储器。 5、计算机的硬件有哪些部件组成 计算机的硬件主要由运算器、控制器、主存储器、输入设备、输出设备等五大部分以及总线和输 入输出接口组成。 6、指令格式包含哪两部分 包含操作码和地址码两部分，操作码表示操作的性质，地址码表示操作数的地址。 7、堆栈 堆栈是一种数据结构，用来暂存各种信息，堆栈中的信息具有“后进先出”的特点。 8、DMA有哪三种工作方式 CPU暂停访问内存，周期挪用，CPU与DMA 控制器交替访问内存。 9、冯·诺依曼计算机的主要思想是什么 冯·诺依曼结构是将计算机硬件分为运算器、控制器、主存储器、输入设备和输出设备五大部分。 具有的以下的主要特点： （1）“存储程序控制”是其主要特点； （2）程序和数据都是用二进制来表示，机内进 行的是二进制数的运算和存储； （3）程序由指令序列构成； （4）机器以运算器为中心，输入的信息在控制器控制下才能写入主存储器，输出的信息也只有在 控制器控制下才能从主存储器中取出送至相应的输 出设备。 10、主存储器性能的主要参数有哪些 主存储器性能的主要参数包括存储容量、存储速度（包括带宽、存取时间、存储周期等）。 11、指令寄存器IR功能 指令寄存器用来存放从存储器中取出的正要执行的指令。 12、指令译码器的功能 将指令寄存器中的操作码部分进行译码，从而识别该指令。 13、微程序 微程序对应一条机器指令，是由一系列微指令构成的，它是制造机器时事先由程序员根据需要编制的。 14、DMA 直接存储器访问，在外设和存储器间直接进行数据传送。 15、计算机系统的主要技术指标有哪些 计算机系统的主要技术指标包含机器字长、运算速度（主频、总线宽度、吞吐量等）、存储器容量。 16、硬堆栈 也叫寄存器堆栈或串联堆栈，没有栈顶指针，数量有限，故容量小、速度快。 17、EPROM 紫外光擦除只读存储器。 18、程序计数器PC的功能 用来存放CPU将要执行的下一条指令在存储器中的地址。 19、总线上的信息传送方式主要有哪两种 串行传送，并行传送。 20、指令 指令是计算机语言的一个语句，它由一组二进制代码构成，分成操作码和地址码两部分。 21、微指令 由微命令控制字段、微地址字段组成，是硬件，直接负责机器指令的执行。 22．微指令周期 微指令周期是指一条微指令从控制存储器中取出来到执行完毕所需要的时间。 23、程序 程序是由一系列机器指令构成，它是事先由程序员根据需要编制的。 24、RAM与ROM RAM半导体读写存储器又称做随机访问存储器，这是一种非永久性存储器，常用来作为计算机 系统的主存储器。ROM半导体只读存储器，这是一 种永久性存储器，常用来作为计算机系统的主存储 器 25．DRAM为什么要刷新 为防止存储的信息电荷泄漏而丢失信息，由外界按一定规律不断给MOS管的栅极进行充电，补足栅极的信息电荷，这个过程成为刷新。 26.比较指令与微指令 1）一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。因此，一条机器 指令的功能是由若干条微指令组成的序列来实现
计算机组成原理知识要点与复习题 一．简答题 1.试说明RISC的优缺点（特点）。(P330) 答：特点有： 1）选取使用频度最高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令，让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现 2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少 3）只有取数/存数（LOAD/STORE）指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器内完成 4）CPU中有多个通用寄存器 5）采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成。采用超标量和超流水线技术，可以使每条指令的平均执行时间小于一个时钟周期 6）控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制 7）采用优化的编译程序 与CISC相比较它的优点： 1) RISC更能充分利用VLSI 芯片的面积 2) RISC 更能提高计算机运算速度：指令数、指令格式、寻址方式少，通用寄存器多，采用组合逻辑，便于实现指令流水 3) RISC 便于设计，可降低成本，提高可靠性 4) RISC 有利于编译程序代码优化 缺点：RISC 不易实现指令系统兼容 2.为什么外围设备要通过接口与CPU相连，接口有哪些功能？(P186—P188) 答：接口可以看作是两个系统或两个部件之间的交接部分，它既可以是两种硬件设备之间的连接，也可以使两个软件之间的共同逻辑边界。I/O设备通过接口与CPU相连的原因如下： 1）一台机器通常配有多个I/O设备，它们各自有其设备，它们各自有其设备号（地址），通过接口可实现I/O设备的选项
2）I/O设备各种类繁多，速度不一，与CPU速度相差可能很大，通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配 3）有些I/O设备可能串行传送数据，而CPU一般为并行传送，通过接口可实现数据串--并格式的转换 4）I/O设备的输入输出电平可能与CPU的输入输出电平不同，通过接口可实现电平转换 5）CPU 启动I/O设备工作，要向I/O设备发各种控制信号，通过接口可传送控制命令 6）I/O设备需将其工作状态及时向CPU报告，通过接口可监视设备的工作状态，并可保存状态信息，供CPU查询。 接口的功能： 1）选址功能：当设备选择线上的设备码和本设备码相符时，接口内的设备选择电路发出设备选中信号SEL 2）传送命令的功能：当CPU向I/O设备发出命令时，要求I/O设备能做出响应。 3）传送数据的功能：接口处于主机与I/O设备之间，数据必须通过接口才能实现主机与I/O设备之间的传送，这就要求接口中具有数据通路，完成数据传送。 4）反应I/O设备工作状态的功能：为了使CPU能及时连接各I/O设备的工作状态，接口内必须设置一些反映设备工作状态的触发器。 3.中断屏蔽字作用，如何用？(P366) 答: 1)中断屏蔽字与中断源的优先级别是一一对应的，在中断服务程序中设置适当的屏蔽字，能起到对优先级别不同的中断源的屏蔽作用。 2)利用屏蔽字可以改变优先等级。在不改变CPU响应中断次序下，通过改变屏蔽字可以改变CPU处理中断的次序。 中断屏蔽字的使用：需要知道怎样写中断屏蔽字和写出中断处理次序，具体请看课P367—P369例题 4.除了采用高速芯片外，说说提高整机速度的其他措施。（P345） 答：为了提高访存速度，一方面要提高存储芯片的性能，另一方面可以从体系结构上，如采用多体，Cache等分级存储措施来提高存储器的性能/性价比。为
计算机组成原理复习题 一、填空题 1.用二进制代码表示的计算机语言称为（机器语言),用助记符编写的语言称为( 汇编语言)。 2. 计算机硬件由( 控制单元)、( 运算器）、( 存储器）、输入系统和输出系统五大部件组成。 3.十六进制数CB8转换成二进制数为( 110０10１11000）。 4.某数x的真值-０.1011Ｂ，其原码表示为（ 1.1011）。 5.在浮点加减法运算过程中,在需要( 对阶)或( 右规 )时，尾数需向右移位。 6.指令通常由( 操作码）和( 地址码)两部分组成。 7.要组成容量为４K*8位的存储器,需要（8）片４K×１位的芯片并联，或者需要( 4）片1Ｋ×8位的芯片串联。 8. 中断处理过程包括( 关中断 )、( 保护现场)、（执行中断服务程序）、( 恢复现场)和( 开中断）阶段。 9.操作数寻址方式包括（直接寻址）、（间接寻址)、( 立即寻址）、( 隐含寻址 )、（寄存器寻址）、（寄存器间接寻址)、（基址寻址）等。 10.动态RAM的刷新包括（分散刷新 )、（集中刷新 )和( 异步刷新）三种方式。 11.高速缓冲存储器的替换算法有（先进先出）和( 近期最少使用 )。 12.影响流水线性能的因素有( 数据相关）、( 控制相关）和( 资源相关)。 13.主存储器容量通常以KB为单位，其中1K=( ），硬盘的容量以GＢ为单位,其中1G＝（）。 14.主存储器一般采用（动态ＲAM)存储器，CACHE采用( 静态RAＭ)存储器。 15.世界上第一台计算机产生于（1９4６)年，称为( ENIＡC）。 16. I／O的编址可分为（不统一编址)和（统一编址),前者需要单独的I/O指令,后者可通过( 访存)指令和设备交换信息。 17.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的全部时间叫做( 指令周期），它通常包含若干个( 机器周期),而后者又包含若干个( 时钟周期）。 18.计算机中各个功能部件是通过( 总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。 19.浮点数由（阶码）和( 尾数）两部分构成。 20.禁止中断的功能可以由（中断允许触发器）来完成。 21.指令的编码中,操作码用来表明( 所完成的操作 ),N位操作码最多表示( 2^Ｎ)中操作。 22.静态RAM采用( 双稳态触发器 )原理存储信息，动态ＲAM采用（电容 )原理存储信息。 23.典型的冯·诺依曼计算机是以( 运算器）为核心的。 24.计算机硬件由( 控制器）、( 运算器）、( 存储器）、（输入设备 )和（输出设备）五大部件组成。 25.系统总线按系统传输信息的不同，可分为三类：（地址)、（控制)、( 数据 )。 26.数x的真值-０.1011,其原码表示为( 1.101１),其补码表示为（１.0101 )。 27.Ｃache称为( 高速缓冲）存储器,是为了解决CPU和主存之间（速度）不匹配而采用的一项重要的硬件技术。 28.浮点运算器由（尾数)运算器和( 阶码)运算器组成。 29.计算机系统中的存储器分为:（主存）和( 辅存 )。在CPU执行程序时,必须将指令存放在（主存）中，即（辅存)不能够直接同CＰＵ交换信息。 30．在补码加减法运算中,采用双符号位的方法（变形补码）进行溢出判断时,若运算结果中两个符号
福建师范大学网络教育学院 《计算机组成原理》复习资料 一、单项选择题 1、现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织，在下面的总线结构运算器中，单总线结构的操作速度最慢，而（B ）的操作速度最快。 A．双总线结构B．多总线结构 C．单总线结构D．三总线结构 2、微型计算机的分类通常以微处理器的（D ）来划分。 A．芯片名B．寄存器数目 C．字长D．规格 3、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称其为（ A ）。 A．数据处理B．辅助设计 C．实时控制D．数值计算 4、虚拟存储器是建立在多层次存储结构上，用来解决（C ）的问题。A．存储B．外存 C．主存容量不足D．外存容量不足 5、微程序放在（B ）中。 A．RAM B．控制存储器 C．指令寄存器D．内存储器 6、冯．诺依曼机工作方式的基本特点是（A ） A．按地址访问并顺序执行指令B．堆栈操作 C．选择存储器地址D．按寄存器方式工作 7、D/A转换器是（D ） A．把计算机输出的模拟量转为数字量 B．把模拟量转为数字量，把数字量输入到计算机 C．把数字量转为模拟量，把转化结果输入到计算机 D’把计算机输出的数字量转为模拟量 8、浮点数的表示范围和精度取决于（A ）
A．阶码的位数和尾数的位数 B．阶码的位数和尾数采用的编码 C．阶码采用的编码和尾数采用的编码 D. 阶码采用的编码和尾数的位数 9、ASCII码是对（A ）进行编码的一种方案。 A．字符B．声音 C．图标D．汉字 10、ALU属于（A ）部件。 A．运算器B．控制器 C．存储器D．寄存器 11、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字所能表示的范围是（A ）A．-1~（1-2-15）B．0~（1-2-15） C．-1~+1 D．-（1-2-15）~（1-2-15） 12、微程序入口地址是（B ）根据指令的操作码产生的。 A．计数器B．译码器 C．计时器D．判断逻辑矩阵 13、计算机中表示地址时使用（ D ） A．原码B．补码 C．反码D．无符号数 二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。） 1、程序计数器PC用来指示从外存中取指令。 错。程序计数器PC用来指示现行指令的地址。 2、加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串 行加法器。 错。加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用并行加法器。 3、为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续 执行程序，不用进行现场保护操作。
第3章 6、二进制左移一位，则数值_a____；二进制右移一位，则数值__b_____。 a)增大一倍b)减小一倍c)增大10倍b)减小10倍 7、8位二进制无符号定点整数能表示的数值范围是d ，8位二进制补码定点整数能表示的数值范围是 a 。 a)-128~127 b) –127~127 c)0~127 d) 0~255 e) 0~256 8、8位原码能表示的数据个数是 c ；8位补码能表示的数据个数是 d 。 a)127 b)128 c)255 d)256 第4章 1 DRAM地址分两次输入（行选通RAS、列选通CAS）的目的是_b________。 a)缩短读/写时间b)减少芯片引出端线数c)刷新 第5章 9 在指令系统中采用 b 寻址方式的指令其长度最短。 a)立即数b)寄存器c)直接d)变址 10、一条指令字长16位，存储器按字节编址，在读取一条指令后，PC的值自动加__b____。 a)1 b)2 c)4 d)-1 11、某计算机存储器按字（16位）编址，每取出一条指令后PC值自动+1，说明其指令长度是___b_____。 a)1个字节b)2个字节c)4个字节 第6章 7、在取指令操作完成之后，PC中存放的是 c 。 a）当前指令的地址 b）下一条实际执行的指令地址 c）下一条顺序执行的指令地址PC+1 d）对于微程序控制计算机，存放的是该条指令的微程序入口地址。 8、控制存储器用来存放__d_____。 a)机器指令和数据b)微程序和数据c)机器指令和微程序d)微程序 第8章 3、在大多数磁盘存储器中，以下正确的是_b__。 a)各个磁道的位密度相等b)内圈磁道的位密度较大 c)外圈磁道的位密度较大c)磁盘读写信息的最小单位是字节 4 大多数情况下，对于磁盘，以下叙述正确的是__d___。 a)依靠磁盘的旋转定位磁道b)依靠磁臂的移动定位扇区 c)外圈磁道与内圈磁道的容量不同 d)访问磁道的地址用盘面号、磁道号和扇区号来表示。扇区是最小访问单元。 第10章 4、指令执行结果出现异常引起的中断是__a___中断；键盘发出的中断是___b_____。 a)内部b)外部c)软件 5、键盘输入输出适用于采用__b___。 a)程序查询b)程序中断或字节多路通道 c)DMA d)选择通道 6、在多重中断情况下，CPU现场信息可保存在__c___中。 a)通用寄存器b)控制存储器 c)堆栈d)外设接口
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）。 ：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。 8.同步通信方式：在采用这1、何谓存储总线何谓I/O总线各有何特点答：（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。
计算机组成原理复习题（含答案） 10道选择题，共20分 一．名词解释（5*3=15分） 1.总线 总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 2.系统总线 系统总线指CPU，主存，I/O各大部件之间的信息传输线，按系统总线传输信息的不同，分为数据总线，地址总线，控制总线。 3.总线判优 主要解决在多个主设备在申请占用总线时，由总线控制器仲裁出优先级别最高的设备，允许其占用总线。 4.机器字长 机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU寄存器位数有关。 5.周期挪用 6.向量地址 向量地址是硬件电路（向量编码器）产生的中断源的内存中断向量表表项地址编号。7.多重中断 多重中断是CPU在处理中断的过程中，又出现了新的中断请求，此时若CPU暂停现行的中断处理，转去处理新的中断请求，即多重中断。 8.硬件向量法 硬件向量法就是利用硬件产生向量地址，再由向量地址找到中断服务程序的入口地址。 9.中断隐指令及功能 中断隐指令是指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。 功能：保护程序断点 寻找中断服务程序的入口地址 关中断 10.系统的并行性 所谓并行性包含同时性和并发性。同时性是指两个或两个以上的事件在同一时刻发生，并发性是指两个或多个事件在同一时间段发生。即在同一时刻或同一时间段内完成两个或两个以上性质相同或性质不同的功能，只要在时间上存在相互重叠，就存在并行性。 11.间接寻址 倘若指令字中的形式地址不直接指出操作数的地址，而是指出操作数有效地址所在的存储单元地址，也就是说，有效地址是由形式地址间接提供的，即为间接寻址，即EA=（A）。 12.基址寻址 基址寻址需设有基址寄存器BR，其操作数的有效地址EA等于指令字中的形式地址与基址寄存器中的内容（称为基地址）相加，即EA=A+（BR）。 13.流水线中的多发技术 设法在一个时钟周期（机器主频的倒数）内，产生更多条指令的结果。 14.指令字长 指令字长即指机器指令中含二进制代码的总位数。 15.存储器带宽
计算机组成原理课程复习要点 1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。 总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。分为片内总线,系统总线和通信总线。 时钟周期:也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CＰU仅完成一个最基本的动作。 机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：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。即: 存储容量 = 存储单元个数＊存储字长 立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。 直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。在指令执行阶段对主存只访问一次。 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。 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。 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。 ＣPU：CentraｌＰrocesｓinｇ Unit，中央处理机(器)，是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和控制器组成。 PC:Ｐrｏgram Couｎter,程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。 IＲ：IｎstructiｏｎＲeｇiｓｔｅr,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。 ＣU:Coｎtrｏl Ｕnit，控制单元（部件）,为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。 ＡLU：Arithｍetｉc LogｉｃＵｎiｔ，算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。 ＡＣC：Ａｃcｕｍulatｏｒ,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。 MQ:Multiplｉer-Quｏtｉent Reｇisｔｅr，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 X:此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数; MAＲ:Memｏry Address Register，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。 MDR：Ｍｅmoｒy DaｔａＲegｉster,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。 Ｉ/O：Inｐut／Ｏｕtput eｑｕiｐment,输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。 MIPS：Ｍillion Iｎsｔruｃtｉｏn Pｅr Secｏnｄ,每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。 2、机器指令的执行过程，CPＵ工作周期的划分。
一．选择题 1. 我国在__D____ 年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于______ 年完成。（答案错误） A．1946 1958 B．1950 1968 C．1958 1961 D．1959 1965 2. 32位微型计算机中乘除法部件位于__A____ 中。 A．CPU B．接口 C．控制器 D．专用芯片 3. 没有外存储器的计算机监控程序可以放在___B___ 。 A．RAM B．ROM C．RAM和ROM D．CPU 4. 下列数中最小的数是__A____ 。 A．（101001）2 B．（52）8 C．（2B）16 D．（44）10 5. 在机器数___B.C___ 中，零的表示形式是唯一的。 A．原码B．补码C．移码 D．反码 6. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过___D___ 来实现。 A．原码运算的二进制减法器 B．补码运算的二进制减法器 C．补码运算的十进制加法器 D．补码运算的二进制加法器 7. 下列有关运算器的描述中___C___ 是正确的。 A．只作算术运算，不作逻辑运算 B．只作加法 C．能暂时存放运算结果 D．以上答案都不对 8. 某DRAM芯片，其存储容量为512K×8位，该芯片的地址线和数据线数目为___D___ 。 A．8，512 B．512，8 C．18，8 D。19，8 9. 相联存储器是按___C___ 进行寻址的存储器。 A．地址指定方式 B．堆栈存取方式 C．内容指定方式 D。地址指定与堆栈存取方式结合 10. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是___B___ 。 A．实现存储程序和程序控制 B．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C．可以直接访问外存 D．提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 11. 堆栈寻址方式中，设A为累加寄存器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）→Msp，（SP）－1→SP，那么出栈操作的动作为：A．（Msp）→A，（SP）+1→SP B.（SP）+1→SP，（Msp）→A C．（SP）－1→SP，（Msp）→A D.（Msp）→A，（SP）－1→SP 12. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是__B____ 。 A．主存地址寄存器B．程序计数器 C．指令寄存器 D．状态条件寄存器 13. 描述多媒体CPU基本概念中正确表述的句子是___A___ 。 A.多媒体CPU是带有MMX技术的处理器 B．多媒体CPU是非流水线结构 C．MMX指令集是一种MIMD（多指令流多数据流）的并行处理指令 D．多媒体CPU一定是 CISC机器 14. 描述Futurebus+总线中基本概念正确的表述是__C____ 。 A.Futurebus+总线是一个高性能的同步总线标准 B.基本上是一个同步数据定时协议 C.它是一个与结构、处理器技术有关的开发标准 D.数据线的规模不能动态可变
文档 计算机构成原理复习题 一、填空题 1. 用二进制代码表示的计算机语言称为（机器语言），用助记符编写的语言称为（汇编语言）。 2. 计算机硬件由（控制单元）、（运算器）、（储存器）、输入系统和输出系统五大零件构成。 3.十六进制数 CB8变换成二进制数为（）。 4. 某数 x 的真值 -0.1011B ，其原码表示为（）。 5. 在浮点加减法运算过程中，在需要（对阶）或（右规）时，尾数需向右移位。 6.指令往常由（操作码）和（地点码）两部分构成。 7. 要构成容量为 4K*8 位的储存器，需要（ 8 ）片 4K× 1 位的芯片并联，或许需要（4 ）片 1K× 8 位的芯片串连。 8. 中止办理过程包含（关中止）、（保护现场）、（履行中止服务程序）、（恢复现场）和（开中止）阶段。 9. 操作数寻址方式包含（直接寻址）、（间接寻址）、（立刻寻址）、（隐含寻址）、（寄存器寻址）、（寄存器间接寻址）、（基址寻址）等。 10.动向 RAM的刷新包含（分别刷新）、（集中刷新）和（异步刷新）三种方式。 11.高速缓冲储存器的替代算法有（先进先出）和（近期最少使用）。 12.影响流水线性能的要素有（数据有关）、（控制有关）和（资源有关）。 13.主储存器容量往常以 KB 为单位，此中 1K=（），硬盘的容量以 GB为单位，此中 1G=（）。 14. 主储存器一般采纳（动向 RAM）储存器， CACHE采纳（静态 RAM ）储存器。 15. 世界上第一台计算机产生于（1946 ）年，称为（ ENIAC ）。 16. I/O的编址可分为（不一致编址）和（一致编址），前者需要独自的I/O 指令，后者可经过（访存）指令和设施互换信息。 17. CPU 从主存拿出一条指令并履行该指令的所有时间叫做（指令周期），它往常包含若干个（机器周期），尔后者又包含若干个（时钟周期）。 18.计算机中各个功能零件是经过（总线）连结的，它是各零件之间进行信息传输的公共线路。 19.浮点数由（阶码）和（尾数）两部分构成。 20.严禁中止的功能能够由（中止同意触发器）来达成。 21.指令的编码中，操作码用来表示（所达成的操作），N位操作码最多表示（2^N）中操作。 22.静态 RAM采纳（双稳态触发器）原理储存信息，动向 RAM采纳（电容）原理储存信息。 23.典型的冯·诺依曼计算机是以（运算器）为中心的。 24. 计算机硬件由（控制器）、（运算器）、（储存器）、（输入设施）和（输出设施）五大零件组成。 25.系统总线按系统传输信息的不一样，可分为三类：（地点）、（控制）、（数据）。 26. 数 x 的真值 -0.1011 ，其原码表示为（ 1.1011 ），其补码表示为（ 1.0101 ）。 27. Cache 称为（高速缓冲）储存器，是为认识决 CPU和主存之间（速度）不般配而采纳的一项重要的硬件技术。 28.浮点运算器由（尾数）运算器和（阶码）运算器构成。 29.计算机系统中的储存器分为：（主存）和（辅存）。在 CPU履行程序时，一定将指令寄存在（主存）中，即（辅存）不可以够直接同 CPU互换信息。
计算机组成原理复习题及参考答案 1.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭_____。标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A.中断允许 B.中断请求 C.中断屏蔽 D.中断响应 答案:A 题型:单选题 2.浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高计算机的运算速度。 答案:正确 题型:判断题 3.处理大量输入输出数据的计算机，一定要设置十进制运算指令。 答案:错误 题型:判断题 4.在计算机的指令系统中，真正必须的指令不多，其余指令都是为了提高计算机速度和便于编程而引入的。 答案:正确
5.不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。 答案:错误 题型:判断题 6.通用寄存器间接寻址方式中，操作数处在内存单元中。 答案:正确 题型:判断题 7.扩展操作码是操作码字段中用来进行指令分类的代码。 答案:错误 题型:判断题 8.随机半导体存储器(RAM)中的任何一个单元都可以随机访问。 答案:正确 题型:判断题 9.和静态存储器相比，动态存储器的工作速度较慢，但功耗较低、集成度较高，因而常用于主存储器。 答案:正确 题型:判断题 10.一般情况下，ROM和RAM在存储体是统一编址的。
题型:判断题 访问存储器的时间是由存储体的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间越长。 答案:错误 题型:判断题 的功能全由硬件实现。 答案:正确 题型:判断题 13.因为动态存储器是破坏性读出，因此必须不断的刷新。 答案:错误 题型:判断题 14.固定存储器(ROM)中的任何一个单元不能随机访问。 答案:错误 题型:判断题 15.由于半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据就丢失，因此，用EPROM制成的存储器，加电后必须重写原来的内容。 答案:错误 题型:判断题
计算机组成原理复习题及参考答案
计算机组成原理复习题及参考答案 1.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭_____。标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A.中断允许 B.中断请求 C.中断屏蔽 D.中断响应 复习题编号:E12539 答案:A 题型:单选题 2.浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高计算机的运算速度。 复习题编号:E12689 答案:正确 题型:判断题 3.处理大量输入输出数据的计算机，一定要设置十进制运算指令。 复习题编号:E12690 答案:错误 题型:判断题 4.在计算机的指令系统中，真正必须的指令不多，其余指令都是为了提高计算机速度和便于编程而引入的。复习题编号:E12691 答案:正确 题型:判断题 5.不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。 复习题编号:E12692 答案:错误 题型:判断题 6.通用寄存器间接寻址方式中，操作数处在内存单元中。 复习题编号:E12693 答案:正确 题型:判断题 7.扩展操作码是操作码字段中用来进行指令分类的代码。 复习题编号:E12694 答案:错误 题型:判断题 8.随机半导体存储器(RAM)中的任何一个单元都可以随机访问。 复习题编号:E12695
题型:判断题 9.和静态存储器相比，动态存储器的工作速度较慢，但功耗较低、集成度较高，因而常用于主存储器。 复习题编号:E12696 答案:正确 题型:判断题 10.一般情况下，ROM和RAM在存储体是统一编址的。 复习题编号:E12697 答案:正确 题型:判断题 11.CPU访问存储器的时间是由存储体的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间越长。 复习题编号:E12698 答案:错误 题型:判断题 12.Cache的功能全由硬件实现。 复习题编号:E12699 答案:正确 题型:判断题 13.因为动态存储器是破坏性读出，因此必须不断的刷新。 复习题编号:E12700 答案:错误 题型:判断题 14.固定存储器(ROM)中的任何一个单元不能随机访问。 复习题编号:E12701 答案:错误 题型:判断题 15.由于半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据就丢失，因此，用EPROM制成的存储器，加电后必须重写原来的内容。 复习题编号:E12702 答案:错误 题型:判断题 16.交叉存储器主要解决扩充容量问题。 复习题编号:E12703 答案:错误 题型:判断题 17.访问存储器的请求是由CPU发生的。 复习题编号:E12704
2021年计算机组成原理期末复习题及答案 1. 2013年世界500强超级计算机排序中，中国研制的超级计算机位居世界第一，其型号名称是________。 [单选题] * “红杉” “泰坦” “天河二号”(正确答案) “京” 2. 堆栈的基本特征是： [单选题] * 最先进栈的元素最先出栈 最先进栈的元素最后出栈(正确答案) 任一元素具有指向下一元素的指针 任一元素具有指向上一元素的指针 3. 下列有关多位行波进位加法器说法正确的一项是： [单选题] * 溢出判断采用了双符号位法进行判断。 方式控制信号可以进行原码和补码的相互转换。 所包含一位全加器的个数和定点数对应机器码的位数相同。(正确答案) 只能进行加法运算，不能进行减法运算。 4. 在SRAM的读写周期里，什么线先有效？ [单选题] * 地址线(正确答案) 数据线 控制线 片选线
5. 定点运算中产生溢出的原因是______。 [单选题] * 补码运算过程中最高位产生了进位或借位 参加操作的运算数超过机器表示范围 运算结果的操作数超过了机器表示范围(正确答案) 寄存器位数太少，不得不舍弃进位 6. Cache可以大幅度提高机器处理能力，其原理是： [单选题] * Cache和CPU之间的总线速度快 程序运行中具有局部性特征(正确答案) 主存数据是成块进入Cache内部的 Cache具有优良的自适应替换策略和写操作策略 7. 二地址指令中，速度最快的是哪一种指令？ [单选题] * RR(正确答案) RS SR SS 8. 指令和数据存储在相同的存储器中，这种结构称为____结构。 [单选题] *冯·诺依曼(正确答案) 哈佛 图灵 扎德 9. 用若干2K×4位芯片去组成8K×8位存储器，起址是C000H，则地址CB1FH所在芯片最大地址是： [单选题] * CFFFH(正确答案)