计算机组成原理复习提纲(最终版)

一、题型：1.填空题（10*1分）2.选择题（10*2分）3.计算题（2*6分）4.简答题（从以下4道题目中任选3题做，多做题则以题号小的为准）(3×6分)5.综合题（从以下7道题目中任选5题做，多做题则以题号小的为准） (5×8分)简答题：1.请写出浮点数加减法运算的四个步骤第一步，0操作数检查；第二步，比较阶码大小并完成对阶（小阶向大阶看齐）；第三步，尾数进行加或减运算；第四步，结果规格化并进行舍入处理。

2.请写出浮点数乘除法运算的四个步骤第一步，0操作数检查，如果被除数为x为0，则商为0，如果除数y为0，则商为无穷大；第二步，阶码加/减操作；第三步，尾数乘/初操作；第四步，结果规格化；第五步，舍入处理；第六步，确定积的符号。

3.程序、机器指令、微程序、微指令之间的关系计算机的程序是由一系列的机器指令组成的。

微指令是微程序级的命令，它属于硬件；宏指令是由若干条机器指令组成的软件指令，它属于软件；而机器指令则介于微指令与宏指令之间，通常简称为指令，每一条指令可以完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。

4.试分析指令格式的特点和寻址方式。

三地址指令, 单地址指令,零地址指令,可变地址数指令方式有顺序和跳跃5.（精简指令系统计算机）RISC指令系统的三个最大特点1.使用频率最高的一些简单指令，指令条数少；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/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行；6.CPU周期、指令周期、微指令周期定义以及之间关系。

指令周期：CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需的时间通常叫做一个指令周期。

CPU周期：指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期称为机器周期，又称时钟周期。

微指令周期：在串行方式的微程序控制器中，微指令周期等于读出微指令的时间加上执行该条微指令的时间。

为了保证整个机器的控制信号的同步，可以将一个微指令周期设计的恰好和CPU周期时间相等。

选择题20分，填空题20分，计算题30分，分析论述题30分第一章：1．了解冯.诺依曼机的特点。

2．了解相关概念：存储字长、机器字长、存储容量、MIPS第三章：1．掌握系统总线的分类。

2．总线仲裁控制中的集中控制优先权仲裁方式分成哪几种？各自的特点？第四章：1．计算机的层次结构主要体现在什么地方？这些层次主要解决什么问题？2．掌握存储容量的扩展方法。

P94,T4.13．掌握汉明码的配置方法和检测方法，掌握奇校验和偶校验的两种原则。

4．掌握Cache-主存地址映射方法。

P120-121,T8,9第五章：1．I/O 设备与主机交换信息时的控制方式有哪些，工作效率比较。

P165,图5.122．响应中断的条件和时间是什么？3. 理解中断服务程序的概念，中断服务程序的流程。

4．通常DMA 与主存交换数据时采用哪几种方法？第六章：1．掌握真值数、原码、反码、补码、移码的表示方法。

2．掌握规格化浮点数的表示方法(尾数、阶码、基数、阶符、数符)。

3．掌握一位符号位、两位符号位的溢出判断方法。

4．掌握原码一位乘的计算方法。

P245,T6.17（数值部分长度为n 时，n 次加法、n 次移位）5．掌握补码一位乘（BOOTH 算法）的计算方法。

P254,T6.21（数值部分长度为n 时，最多n+1 次加法、n 次移位）6．掌握原码加减交替法来进行除法运算时，商值的确定方法。

P261,T6.25（数值部分长度为n 时，最多n+1 次加法、n 次移位）7．掌握补码加减交替法来进行除法运算时，商值的确定方法。

P266-267,T26,T27（数值部分长度为n 时，最多n 次加法、n 次移位）8．掌握四则加减运算的加法运算方法。

掌握左规、右规的运算方法。

第七章：1．掌握指令字长的概念。

2．掌握数据寻址的寻址方式。

3．掌握指令格式的设计方法。

第八章：1．指令周期包含的工作周期。

2．影响流水线性能的因素有哪些。

3．理解中断向量，理解中断屏蔽技术。

《计算机组成原理》复习提纲2011年6月《计算机组成原理》复习提纲一、基本概念1．冯.诺依曼型计算机的设计思想，完整的计算机系统定义2．低级语言的特点；定点数编码的特点；IEEE-754单精度浮点数的表示3．运算器核心部件ALU的特点；磁盘存储器的技术指标4．虚拟存储系统的组成及操作系统在虚拟存储系统的作用5．外设编址方式，集中式总线控制方式，外围设备的定时方式6．微程序控制器中,机器指令与微指令的关系, 微程序控制器组成7．流水线技术的特点和相关性问题，中断技术的功能和特点8．三级存储结构的特点；DRAM刷新方式；芯片设计存储器的相关问题二、名词解释1. 计算机系统：自动快速准确地对数字信息进行算术/逻辑运算的电子装置2. 计算机系统的吞吐量: 流入, 处理和流出系统的信息的速率3. 存储程序: 将要解决的问题和解决问题的方法)编程,存放在存储器内4. 控制存储器: 存放全部机器指令的所有微程序的只读存储器5. 程序控制: 控制器依据存储的程序，控制计算机协调地完成计算任务7. 指令周期: 将一条指令从取出到执行完毕所需的时间8. 接口标准：指外设接口的规范，涉及接口信号线定义、信号传输速率、传输方向、拓扑结构，及电气特性和机械特性9. 三级存储器结构: 由CACHE, 主存和外存组成的一个完整的存储系统12．总线标准:指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守的一些协议与规范13．程序访问的局部性原理: CPU对主存的访问集中在一个很小的范围内三、简答题1．简述中央处理器的基本功能，计算机系统的特征2．时序信号的作用和基本体制3．简述加速CPU和存储器之间有效传输的措施4. CISC与RISC在系统实现上的根本差异5.简述总线结构对计算机系统性能的影响6. 外围设备的作用7．简述指令系统设计的原则8．简述总线的特性和作用9．微程序控制器和硬连线控制器的差别10．USB 和1394的基本思想：四、计算题: 1．IEEE-754单精度浮点数表示2．定点小数[A×B]补3．CACHE的相关计算4．串行异步通信的相关计算五、设计题：存储器设计原理和方法例如:用2M×8位SRAM芯片和2M×16位ROM芯片设计一个8M×16位的存储器1。

《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）。

P3⑴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PPT374、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）。

计算机系统概述1、建立整机概念、理解V on Neumann 计算机体系结构思想，以及按此思想设计的计算机组成部件和功能2、怎样区分存储器中存储的是数据还是指令？3、理解指令与程序的基本概念。

数据表示与运算器1.常用的进位计数制及其相互转换2.真值和机器数（原码、补码、反码、移码），正数与负数的各种机器码表示方法、特别是0的表示方法3.定点数（定点整整、定点小数）的表示范围4.浮点数的表示范围，特别是按照IEEE754标准的浮点数表示范围。

例1 某浮点数字长32位，其中阶码8位，以2为底，补码表示，尾数24位（含1位数符），补码表示。

现有一浮点数（AC5A3E00），请问它所表示的二进制真值是多少？以及该浮点数格式表示的最大正数为多少？最大负数为多少？5.定点数的加、减运算，特别是减法运算，将被减数变化为补码后进行加法运算。

6.溢出的判断（上溢、下溢）以及检验方法7.定点数的乘法运算。

（原码一位乘法、原码两位乘法、补码一位乘法、补码两位乘法）8.定点数的除法运算。

（原码一位除法【恢复余数法、不恢复余数法】、补码一位除法）9.浮点数的加减（对阶、尾数加减、规格化后舍入）、乘除运算10.校验技术：奇偶校验、海明校验、CRC（循环冗余校验）11.ALU的设计（串行进位、先行进位）存储器1.存储器的分类及其相关概念存储器在计算机中的作用分类：Cache、主存、辅存存储方式分类：RAM、ROM、SAM、DAM存储介质分类：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器2.半导体随即存储器的工作原理，特别是静态存储器与动态存储器的工作原理及其比较。

3.动态存储器的各刷新机制（集中刷新、分散刷新、异步刷新）的优缺点。

4.SRAM的组成结构（存储体、读写电路、地址译码器、控制电路）及其工作过程5.存储器的扩展（位扩展、字扩展、字位全扩展）6.存储器的地址分配与片选逻辑（与CPU的连接）7.Cache的基本工作原理以及与主存之间的映射方式（全相联映射、直接映射、组相联映射）8.Cache 的主存块的替换算法以及写策略9.虚拟存储器（页式、段式、段页式）例题1 一个16K X 32位的存储器，其地址线与数据线的总和是___________例题2 某计算机字长为32位，它的存储容量为256KB，按字编址，它的寻址范围是______ 例题3 某8位机采用单总线结构，地址线根，双向数据线8根，控制总线中与主存有关的/MREQ（允许访存，低电平有效），/RW）高电平为读命令，低电平为写命令）主存地址空间分配为-0-8191为系统程序区，8192-32767为用户程序区，最后（最大地址）2K地址空间为系统程序工作区，按照字节编码。

计算机组成原理复习提纲计组试卷类型（有2套）选择题20^30分填空题10^20分垂头戏简答题30分应用题40分前面的分数根据试卷类型不同而变，后面的简答题和应用题一共是70分，后面的分数是固定不变的。

1.计算机经历的变化及计算机结构分类。

计算机与计算器的本质区别：存储容2.磁盘存贮器的工作原理，其转速、记录面、毫米道数，每道记录信息字节数,最小磁道直径、磁道数、磁盘数据传输率之间的关系，以及在已知其他参数的情况下如何求出磁盘数据传输率。

（计算题）参考课本P2513.各种数制（2、8、10、16） Z间的相互转换。

（选择题）4.用容量小的SRAM芯片（例如8kx8位）构成的人容量存储器（例如32Kxl6 位），并画出该存储器的组成逻辑框图。

答（32K*16） / （8K*8） =8片,这是需要进行字和位的同时扩展，要掌握画图（P159 图）5.有关运算器的功能及特点。

6.指令和数据都以二进制代码存放在内存中，CPU如何区分它们是指令还是数据？答：1.从主存取出的机器周期不同。

2.取指令和取数据时地址來源不同。

7.ROM、EPROM、EEPROM、RAM各自的用途及特点。

答：ROM用途：只能读出，不能写入；特点：非异失性（电源断电，ROM'P存储的信息也不会丢失）RAM用途：可读可写；特点：易失性；EPROM用途：可读可写，但不能取代RAM （可以由用户利用编程器写入信息，而冃可以对其内容进行多次改写)特点：寿命有限，写入时间过长;EEPROM特点：采用电气方法进行会擦除用途：将原存储内容擦除(恢复全“1”)，写入新的内容8. 分析常用的指令格式的特点。

指令的含义：(Al) OP (A2) -A3A4二下条将要执行指令的地址优点：直观，下址明显缺点：指令长度太长，所以这种格式不切实际三地址指令指令的格式：(Al) OP (A2) -A3(PC) +1-PC (隐含)特点：至少需要访问四次主存；缺点：指令长度仍比较长，所以只在字长较长的大，屮型机使用。

计算机组成原理复习提纲第一章知识点1、计算机的五大部件是什么？2、冯.诺依曼结构计算机的主要特点有哪些？例题：1、计算机的硬件包括______、______、______、输入设备和输出设备等5大部分。

2、完整的计算机系统包括两大部分，它们是。

A. 运算器与控制器B. 主机与外设C. 硬件与软件D. 硬件与操作系统3、在计算机系统中，硬件在功能实现上比软件强的是。

A. 灵活性强B. 实现容易C. 速度快D. 成本低4、冯.诺依曼结构计算机的主要特点有哪些？第二章知识点1、原码、反码、补码、移码的转换2、如何判断溢出？什么是规格化数？3、补码一位乘法运算（布斯算法）4、浮点数加减法运算例题：1、设某机器字长为8位，（含一符号位），机器数（整数）X为01011100，分别写出把它看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值。

原码______ 、反码______ 、补码______ 、移码______ 。

设某机器字长为8位，（含一位符号位），机器数（整数）X为11011001，分别写出把它看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值。

原码、反码、补码、移码。

2、已知X＝(137.65625)10,与X相等的数是。

A. (10010001.11101)2B.(10001001.10101)2C. (91.1D)16D. (211.25)83、在下列机器数中，哪种表示方式下零的表示形式不是唯一的。

A. 原码B. 补码C. 移码D. 都不是4、若浮点数的阶码和尾数都用补码表示，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、下列数字中最大的是。

A.(101001)2B. (52)8C. (43)10D. (30)166、在下列机器数中，哪种表示方式下零的表示形式是唯一的。

第一章概论1. 什么是CPU? 什么是计算机主机？什么是I/O设备？它们的功能分别是什么？2．计算机是如何区分存储器中存储的信息是数据还是程序？3. 什么是存储器的容量？什么是数据字？什么是指令字？4. 计算机软件和计算机硬件在逻辑功能上是否是等效的？为什么？5. 计算机指令的功能越强，则计算机的性能越高？请对这个问题提出你的观点。

6．谈谈你对计算机高级语言的编译和解释过程异同点的理解。

7. 什么是主存储器？什么是辅助存储器？它们的功能和作用有何不同？8. 简述冯〃诺伊曼计算机五大基本功能部件的作用及其相互联系。

9．什么是指令？什么是指令系统？什么是程序？10．什么是虚拟机？谈谈你对虚拟机的理解。

11. 关于计算机硬件系统的组成：系统（主机+外设）→主机（CPU，内存，I/O接口，总线AB、DB、CB）→CPU（控制器、运算器）其中控制器IU（IP、IR、ID）；CU（微程序控制器CM，硬布线控制器）；TU（时钟源、启停逻辑、计数器、译码器）；其中运算器（ALU、AC、F或PSW，寄存器组Ri）12. 关于计算机软件系统：系统（应用软件、系统软件）→系统软件（操作系统、语言处理程序、服务性程序、数据库管理系统、网络管理程序）→操作系统；系统程序、管理软硬件资源、是用户与计算机之间的接口界面。

13. 关于计算机的基本组成和工作原理：冯·诺伊曼原理：基于二进制原理的程序存储和程序控制原理14. 关于状态寄存器的F或PSW用于存放运算器运算的结果特征或状态。

CF、SF、OF、ZF、IF的含义15．计算机系统的层次结构：分为微程序设计级，一般机器级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。

16. 描述计算机性能的字长、容量、速度指标的单位是什么？第二章运算器1．为什么浮点数的阶码部分通常采用移码表示？2．什么是规格化浮点数？如何判断一个数是否是规格化数？3．试简述区位码、国标码与机内码的异同点和相互之间的关系。

计算机组成原理复习提纲一、计算机系统概述二、（一）计算机发展历程三、（二）计算机系统层次结构四、 1. 计算机硬件的基本组成五、 2. 计算机软件的分类六、 3. 计算机的工作过程七、（三）计算机性能指标八、吞吐量、响应时间；cpu时钟周期、主频、CPI、cpu执行时间；MIPS、MFLOPS。

九、二、数据的表示和运算十、（一）数制与编码十一、 1. 进位计数制及其相互转换十二、 2. 真值和机器数十三、 3. BCD码十四、 4. 字符与字符串十五、 5. 三种数据校验码及其特点：十六、（二）定点数的表示和运算十七、 1. 定点数的表示十八、无符号数的表示；有符号数的表示。

十九、 2. 定点数的运算二十、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。

3．数字电路的三种状态三、存储器层次机构（一）存储器的分类（二）存储系统的概念和分类、结构层次和特点（三）半导体随机存取存储器1. SRAM存储器的工作原理、特点、2. DRAM存储器的工作原理（四）主存储器与cpu的连接：存储器系统设计3．存储器模块的交叉编码：存储器带宽的计算（五）高速缓冲存储器（Cache）1. 程序访问的局部2. Cache的基本工作原理和命中率、平均存取时间、加速比、Cache的效率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、工作原理、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5. TLB（快表）6、FIFO、LRU的替换算法四、指令系统（一）指令格式1. 指令的基本格式2. 定长操作码指令格式3. 扩展操作码指令格式（二）指令的寻址方式1. 有效地址的概念2. 数据寻址和指令寻址3.常见的七种寻址方式（三） CISC和RISC的基本概念五、中央处理器（cpu）（一） cpu的功能和基本结构1．指令周期、机器周期、时钟周期的概念和三者的关系（二）指令执行过程（三）数据通路的功能和基本结构（四）控制器的分类、功能和工作原理1. 硬布线控制器的特点2. 微程序控制器的特点和工作原理微程序、微指令和微命令；微指令的格式、分类、编码方式3．可编程逻辑控制器的特点（五）指令流水线引起流水线阻塞的因素：三种相关及三种数据相关六、总线（一）总线概述1. 总线的基本概念2.总线的分类和总线结构的分类3. 总线的组成及性能指标（二）总线仲裁1. 集中仲裁方式的分类：菊花链、优先级编码、计数器2. 分布仲裁方式（三）总线操作和定时1. 同步定时方式2. 异步定时方式（四）总线标准七、输入输出（I/O）系统（一） I/O系统基本概念（二）外部设备1. 输入设备：键盘、鼠标2. 输出设备：显示器（VRAM）的容量与速度的计算、打印机3. 外存储器：硬盘存储器的容量与速度的计算、磁盘阵列、光盘存储器多种磁记录方式与自同步能力二十一、二十二、（三） I/O接口（I/O控制器）二十三、 1. I/O接口的功能和基本结构二十四、 2. I/O端口及其编址二十五、（四） I/O方式二十六、 1. 程序查询方式二十七、 2. 程序中断方式二十八、中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程；多重中断和中断屏蔽的概念。

第一章的讲课内容1.11 计算机的层次结构2 计算机组成与计算机体系结构的概念与区别1.21 冯.诺伊曼计算机的特点(重点)2 冯.诺伊曼计算机的硬件框图,现代计算机硬件框图,指名两者的区别3 计算机五大功能部件的功能4 通过例子简要介绍计算机的工作步骤1.31 计算机硬件的技术指标1.41 概述各章节之间的关系第二章的讲课内容.2.2.6 只要讲述英文缩写所对应的中文功能即可第三章的讲课内容1 总线概念2 总线分类3 总线特性(重点)4总线性能指标中总线带宽与总线复用(重点)5 总线标准的概念6 总线结构7 总线控制总线的通信控制中同步与异步通信的数据传输率计算题是(重点)第四章的讲课内容1 存储器的分类2 存储器的层次结构(重点)3 主存储器半导体存储器芯片举例存储器子系统的设计---位扩展与字扩展(重点)4 随机存储器的刷新刷新的概念与刷新的方式(重点)5 提高访存速度的措施6 高速缓冲存储器(重点)cache的工作原理cache--主存地址的映射方式(重点)替换策略4.4 辅助存储器不讲7 存储器的校验第五章的讲课内容1 输入输出系统的组成2 接口的概念,功能,组成5.2 I/O设备不讲3 外设与主机信息处送的控制方式各种方式的特点,工作流程,接口电路(重点)第六章的讲课内容1 无符号数与有符号数2 数的定点与浮点表示3 定点运算原码一位乘法, 原码两位乘法,补码一位乘法(重点) 补码两位乘法,原码与补码的除法运算不讲4浮点四则运算(重点)加减运算的步骤(重点)5 ALU第七章的讲课内容1 指令系统的概念扩展操作码技术的计算(重点)2寻址方式(重点)3 指令格式举例(重点)4 RISC与CISC的特点与举例(重点)第八章的讲课内容1 CPU的结构与功能2 指令周期的概念3 指令流水的概念及影响其性能的因素4 中断系统(重点)第九章的讲课内容各周期包含的微操作命令分析5 多极时序系统(重点)第十章的讲课内容1组合逻辑控制器与微程序控制器的异同(重点)2 组合逻辑控制器的设计原理3 微程序控制器的设计原理(重点)从10.2.6开始不讲。

《计算机组成原理》复习提纲第1章计算机系统概论1.冯〃诺依曼型计算机的主要设计思想，这种类型的计算机包括存储器、运算器、控制器、接口通道与I/O设备等部分。

2.计算机系统包括硬件和软件两大部分，硬件是物质基础，软件是解题的灵魂；计算机的工作过程主要是周而复始地取出指令、解释指令和执行指令的过程。

3.指令和数据均以二进制代码存于内存中，计算机如何区分出指令和数据？4.计算机系统的主要性能指标：字长,存储容量,运算速度等。

5.认识和分析计算机系统的一种观点是按功能划分的多级层次结构，通常划分为五级的层次结构。

6.合理分配软硬件之功能是计算机总体结构的重要内容，软、硬件逻辑功能的等效性。

7.本章主要的术语及概念：运算器、控制器、中央处理器CPU、主机、存储器、接口通道、I/O设备、总线、存储程序、程序控制、硬件、软件、固件、运算速度、存储容量、单元地址、存储单元、程序、指令。

第2章运算方法和运算器1.进位计数制的两要素是基数R和位权R i，不同进位制之间数的转换方法。

2.数值数据的定点与浮点表示法，表数范围及数的表示精度。

3.规格化浮点数的表数范围（以R=2为例）：×2-1×(1－2-n)式中：m，n为不包括符号位在内的阶码位数和尾数位数。

4.十进制数串在计算机中的两种表示形式：字符串形式和压缩的十进制数串形式。

5.机器数（机器码）的形式：原码、反码、补码和移码四种，他们的特点。

重点是原码和补码。

6.字符的ASCII码与字符串的表示方法，汉字的表示方法有汉字的输入编码、汉字的机内码和汉字的字形码。

数据校验码－奇偶检错码和循环冗余码。

7.补码定点加减运算的规则，双符号位补码的运算步骤及溢出判断。

[x±y]补=[x]补+[±y]补（mod 2）8.常规定点乘法运算掌握原码一位乘法的算法及运算过程。

9.常规定点除法运算掌握原码加减交替法除法的算法及运算过程。

10. 浮点运算的方法，浮点四则运算，重点是浮点加减法运算过程。

计算机原理复习提纲
一、计算机结构
1.1计算机概述
（1）计算机的概念：由硬件、软件、数据、资源构成，能按照存储在内部的程序对数据进行计算、操作，能根据用户要求进行处理。

（2）计算机结构：中央处理器、内存系统、I/O子系统
1.2中央处理器
（1）构成：ALU、控制器、寄存器、程序计数器
（2）特点：可以实现数据的检查、比较、移位、加减乘除、跳转
1.3内存系统
（1）构成：RAM、ROM、Cache
（2）特点：RAM可寻址、可擦除重写；ROM只读、一次性烧录；Cache是为了提高CPU访存速度而建立的小型高速存储器。

1.4I/O子系统
（1）功能：建立计算机与外界环境的接口，完成计算机输入输出（2）构成：输入设备、输出设备、中间设备
二、运算器与指令系统
2.1运算器
（1）功能：对输入的数据作出各种算术、逻辑运算
（2）组成：四则运算器、比较器、逻辑运算器
2.2指令系统
（1）定义：指令系统是指一组能够提供计算机完成各种功能的指令集
（2）指令的特点：可寻址性、寄存器模式、操作码、格式
三、存储系统
3.1存储器。

题型：一、选择题二、填空题三、名词解释四、简答题五、设计题答疑时间、地点：周二3、4节M205周三7、8节H102周五3、4节H221复习提纲第三章（1）使用总线结构的特点总线是连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。

当多个部件与总线相连时，如果出现两个或两个以上部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突，传输无效。

因此，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受相同的信息。

优点:1、简化了硬件的设计；2、简化了系统结构; 3、系统扩充性好; 4、系统更新性能好; 5、便于故障诊断和维修缺点：利用总线传送具有分时性。

当有多个设备同时申请总线的使用是必须进行总线的仲裁。

（2）三种集中式总线控制方式各自的特点；链式查询：只需要很少几根线就能按照一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩张设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备很难获得请求。

计数器计时查询：计数可以从“0”开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按0，1，2……，n的顺序降序排序，而且固定不变；计数也可以从上一次计数的终止点开始，即是一种循环方法，此时设备使用总线的优先级相等；计数器的初始值，还可由程序设置，故优先级可以改变。

对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了控制线数，控制也较复杂。

独立请求方式：相应速度快，优先次序控制灵活，但控制线数量多，总线控制更复杂。

（3）总线异步通信方式的三种应答类型。

1.不互锁方式；2.半互锁方式；3全互锁方式第四章（1）主存的构成；随机存储器（RAM）：静态RAM、动态RAM；只读存储器（ROM）：MROM、PROM、EPROM、EEPROM。

（2）给定存储器芯片确定其地址线和数据线的总和；16k*32位，有14+32=46根（3）可编程ROM的特点；可以实现一次性编程的只读存储器。

可编程程序只读内存（Programmable ROM，PROM）之内部有行列式的镕丝，视需要利用电流将其烧断，写入所需的资料，但仅能写录一次。

第一章
1.诺依曼体制的主要思想。

2.计算机系统的组织形式。

3.硬件、软件的功能划分与逻辑等价思想。

4.计算机的性能指标。

第二章
1.进制转换
2.带符号数的表示范围，补码的定点整数、定点小数表示范围。

3.符点数的代码与真值之间的转换
4.精度
5.指令的基本信息及地址结构
6.操作码的结构，各种常见寻址方式
第三章
1.脉冲节拍，工作周期，指令周期等相关概念。

2.同步工作方式以及异步工作方式的优缺点及应用场合
3.加法单元的原理及结构
4.并行进位链及进位链的作用
5.ALU的组成及组成各部分的作用
6.定点加减运算
7.溢出判断与移位操作，变形补码，算术移位，浮点加减运算
8.浮点四则运算
9.分析指令各部分的工作。

10.模型机中各指令的传送
11.各类信息的传送路径
12.组合逻辑控制方式的原理
13.微程序控制方式的原理，基本思想，逻辑组成，微指令的编码方式，及微地址的形成（工作流程）
第四章
1.存储系统的层次结构形成原因。

2.RAM和ROM的分类。

3.主存，辅存，高速缓存各自的特点为。

4.存储器的主要技术指标。

5.存储器的设计
6.磁表面存储器的存储原理
7.磁记录方式
8.高速缓存的基本思想
9.存储器设计
第五章
1.总线分类
2.直接程序传送的原理及优缺点
3.程序查询方式的工作原理及其优缺点。

4.中断向量，中断向量表，中断方式的优缺点，中断处理的五个过程。

《计算机组成原理》复习提纲题型:一、选择题10小题20分二、填空题6小题15分三、设计题2小题30分四、计算题3小题3５分（B卷2小题）第一章系统概述１. 计算机系统由哪几部分组成？计算机硬件由哪５部分组成?答:计算机系统由硬件和软件组成。

计算机硬件由运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备组成。

2．计算机语言如何分类？各有什么特点?答:计算机语言分为机器语言、汇编语言、高级语言。

特点:机器语言，是最低级的语言,由二进制码组成，最早期的程序员通过在纸带上打点来写程序；汇编语言，用助记符和地址符代替了二进制码,更易于编写；高级语言,相对于汇编语言又上升了一步，更接近于自然语言,如C语言、Pasｃal、Javａ、C#等都是高级语言。

第二章运算方法和运算器1. 运算器的组成和主要功能是什么？其能做何种类型的运算（算术\逻辑\加减法)?答：运算器的组成运算器由算术/逻辑运算单元、数据缓冲寄存器、通用寄存器、多路转换器、数据总线组成。

主要功能是进行加、减、乘、除等算术运算。

其能做算术、逻辑运算。

2．二进制中0和1的算术运算和逻辑运算有何区别？答:在算术运算上代表一个数值,跟十进制的0和1相同;在逻辑运算上可以代表“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”。

3. 二进制、八进制、十进制、十六进制之间的相互转换方法(参看作业）。

４.机器数、原码、补码、移码之间的转换方法（参看作业)5.利用单符号法、双符号法(变形补码）进行数值加减运算的过程,并判断结果是否溢出的方法（参看作业）。

６.加法器的内部接线，及其输入与输出之间的关系真值表输入输出Ai Bi Ci SｉCｉ＋１0 ００0 00 ０１ 1 ０0 1 0 1 00 1 1 ０ 11 ０0 1 ０1 ０ 1 0 11 1 0 0 １１ 1 1 1 １加法器的内部接线真值表第三章内部存储器1. 存储器是用来存放什么东西的?答：用来存放二进制代码。

(程序和数据)2．静态存储器和动态存储器读取信息的快慢、容量大小不同决定了其用途有何不同?答:静态存储器读取信息比动态存储器快,但存储量较小，常用来作ｃache;动态存储器存储容量大,但读取信息速度比静态存储器慢,常用作计算机的主存储器。

1、输入输出接口的概念以及主要功能。

I/O总线包括哪些线？。

外围设备必须通过接口与CPU相连的原因。

概念：I/：O接口通常是指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的软件控制。

主要功能：选址、传送命令、传送数据、反映I/O设备工作状态。

总线：数据线，设备选择线，命令线，状态线。

原因：a、一台机器通常配有多台I/O设备，他们各自有其设备号（地址），通常接口可实现I/O设备的选择。

B、I/O设备种类繁多，速度不一，与CPU速度相差可能很大，通常接口可实现数据缓冲，达到速度匹配。

C、有些I/O设备可能串行传送数据，而CPU一般为并行传送，通常接口可实现数据串-并格式的转换。

D、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。

E、CPU启动I/O设备工作，要向I/O设备发出各种控制信号，通过接口可转送控制命令。

F、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。

2、总线判优控制的概念，集中控制优先权仲裁的几种方式。

什么是总线周期，分哪几个阶段。

概念：主设备对总线有控制权，从设备只能响应从主设备发出的总线命令，对总线没有控制权。

方式：a、链式查询b、计数器定时查询c、独立请求方式总线周期：完成一次总线操作的时间阶段：申请分配阶段、寻址阶段、传数阶段、结束阶段3、简述随机存取存储器的工作原理。

（P76）4、简述CPU的主要功能。

功能：取指令、分析指令、执行指令5、机器字长的概念？机器字长对机器的速度的影响。

机器字长的概念：指CPU一次能处理数据的位数。

影响：机器的字长也会影响机器的运算速度。

倘若CPU字长较短，又要运算位数较多的数据，那么需要经过两次或多次的运算才能完成，这样势必影响整机的运行速度。

6、系统总线的概念、特点？系统总线如何分类，各有何作用。

为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？系统总线概念：指CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线。

第1章：计算机系统概论1、计算机系统由哪两部分组成？计算机系统性能取决于什么？计算机系统是由“硬件”和“软件”组成。

衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的，既包括硬件的各种性能指标，又包括软件的各种功能。

1）计算机系统由硬件和软件两部分组成。

2）计算机系统性能由硬件和软件共同决定。

2、计算机系统5层层次结构从下到上由哪五层组成？哪些是物理机，哪些是虚拟机？1）微程序机器、传统机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器2）微程序机器和传统机器是物理机，其他是虚拟机。

3、在计算机系统结构中，什么是翻译？什么是解释？1）翻译：将一种语言编写的程序全部翻译成另一种语言，然后再执行；2）解释：将一种语言编写的程序的一条语句翻译成另一种语言的一条或多条语句，然后执行，执行完这条语言后，再解释下一条。

4、什么是计算机体系结构？什么是计算机组成？以乘法指令为例说明二者区别。

1）计算机体系结构是指那些能够被程序员看到的计算机的属性。

如指令集、数据类型等；2）计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现出来的属性；3）以乘法指令为例，计算机是否有乘法指令，属于体系结构的问题。

乘法指令是采用专用的乘法器，还是使用加法器和移位器构成，属于计算机组成的问题。

5、冯诺依曼机器的主要特点？1）计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成；2）指令和数据存储在存储器中，并可以按地址访问；3）指令和数据均以二进制表示；4）指令由操作码和地址码构成，操作码指明操作的性质，地址码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，通常按自动的顺序取出执行；6）机器以运算器为中心，I/O设备与存储器交换数据也要通过运算器。

（因此，后来有了以存储器为中心的计算机结构）6、画出现代计算机的组成框图。

P10,图1.97、什么是存储单元、存储字、存储字长、存储体？存储单元：存储一个存储字并具有特定存储地址的存储单位；存储字：一个存储单元中存放的所有的二进制数据，按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据。