计算机组成原理4.2 控制器组成
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计组期中考试考试说明考试说明:考察4.2章节之前的小题(其中3.6不考),难度接近真题。
满分100分,共20;对A.250us、400B.400us、250C.425us、235D.500us、2002.C【解析】100,000条指令总的执行周期数=1*45000+2*32000+15000*3+8000*2=170000个时钟周期,该处理器1秒钟的时钟周期数为400M,故执行时间为0.17M/400M=425us,该处理器的有效MIPS=1s/425us*100000≈235,故答案选C。
3.下面有关计算机语言的说法中,错误的是()。
Ⅰ. 机器语言是由0/1代码串构成的代码语言,而汇编语言是符号化的语言Ⅱ. 机器语言和汇编语言是面向机器的语言,因此,能够被计算机硬件直接执行Ⅲ. 高级语言需要编译成二进制机器指令后才能执行,而汇编语言因为与机器指令一一对应,所以不需要编译就可执行A.仅Ⅰ和ⅡB.仅Ⅰ和ⅢC.仅Ⅱ和ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3.C【解析】汇编语言是把机器语言的二进制代码对应成汇编的符号进行编程,因此汇编语言属于符号化的语言。
汇编语言的程序必须经过一个称为汇编程序的系统软件翻译,将其转换为计算机的机器语言程序之后,才能在计算机上执行。
4.以下有关使用GCC生成C语言程序的可执行文件的叙述中,错误的是()。
A. 第一步预处理,对#include、#define、#ifdef等预处理命令进行处理B. 第二步编译,将预处理结果编译转换为二进制形式的汇编语言程序代码C. 第三步汇编,将汇编语言代码汇编转换为机器指令表示的机器语言代码D. 第四步链接,将多个模块的机器语言代码链接生成可执行目标程序文件4.B【解析】编译是将预处理结果转换为汇编语言,汇编语言使用助记符,不是二进制形式,B错误。
5.假设sizeof (int) = 4 bytes,对于以下C语言代码:int cod=2;printf (“%d\n”,~cod); //~为按位取反操作上述程序段的输出结果为( )A.-3B. -2C.231-1D.231-25.A【解析】cod的补码表示为00 00 00 02H,则~cod为FF FF FF FDH,而FF FF FF FDH在计算机中是以补码的方式解析,其真值为-3,故选A。
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。
计算机组成原理第一章计算机系统概论(清楚一个概念)计算机的性能指标:吞吐量:表征一台计算机在某个时间间隔内能够处理的信息量。
响应时间:表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量,用时间单位来度量。
利用率:在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占的比率,用百分比表示。
处理机字长:指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。
总线宽度:一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
存储器容量:存储器中所有存储单元的总数目,通常KB,MB,GB,TB来表示。
存储器带宽:单位时间内存储器读出的二进制数信息量,一般用字节数/秒表示。
主频/时钟周期:CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率叫CPU的主频。
度量单位MHZ(兆赫兹)、GHZ(吉赫兹)主频的倒数称为CPU时钟周期(T),T=1/f,度量单位us,nsCPU执行时间:表示CPU执行一般程序所占的CPU时间,公式:CPU执行时间=CPU时钟周期数xCPU时钟周期CPI:表示每条指令周期数,即执行一条指令所需的平均时钟周期数。
公式:CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/程序包含的指令条数MIPS:表示平均每秒执行多少百万条定点指令数,公式:MIPS=指令数/(程序执行时间x10^6)第二章运算方法和运算器原码定义:(1)整数(范围(-(2^n-1)~ 2^n-1)(2)小数(范围-(2^-n-1 ~ 1-2^-n)反码定义:(3)整数(范围(-(2^n-1)~ 2^n-1)(4)小数(范围-(2^-n-1 ~ 1-2^-n)补码定义:(5)整数(范围(-(2^n )~ 2^n-1)(6)小数(范围(-1 ~ 1-2^-n)移码表示法(用于大小比较与对阶操作)IEEE754标准格式:符号位(1位)+ 阶码(移码)+ 尾数正溢:两个正数相加,结果大于机器字长所能表示的最大正数负溢:两个负数相加,结果小于机器字长所能表示的最小负数检测方法:1、双符号位法2、单符号位法不带符号阵列乘法器:同行间并行不同行间串行浮点加减运算操作过程大体分四步:1、0操作数检查2、比较阶码大小完成对阶3、尾数进行加减运算4、结果规格化所进行舍入处理流水线原理:时间并行性线性流水线的加速比:C k=T L/T K =nk/k+(n-1)第三章存储系统程序局部性原理:在某一段时间内频繁访问某一局部的存储器地址空间,而对此范围以外的地址空间则很少访问的现象。
计算机组成原理知识点1. 冯·诺依曼体系结构:计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
2. 运算器:计算机的核心部分,负责执行各种算术运算和逻辑运算。
3. 控制器:负责控制指令的执行次序和操作,包括指令的获取、解码和执行。
4. 存储器:用于存储计算机程序和数据,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、固态硬盘等)。
5. 输入设备:用于将外部数据或指令输入到计算机,包括键盘、鼠标、扫描仪等。
6. 输出设备:用于将计算机处理后的结果输出到外部,包括显示屏、打印机、音响等。
7. 指令集:计算机能够执行的全部指令的集合。
8. 指令的执行过程:指令的获取、解码、操作和存储四个步骤。
9. 计算机的时钟:用于统一各个部件的工作节奏。
10. 运算器的设计:包括算术逻辑单元(ALU)和寄存器的设计。
11. 控制器的设计:包括指令寄存器、程序计数器和指令译码器的设计。
12. 存储器的分类:根据访问方式可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
13. 存储器的层级结构:由高速缓存、主存储器和辅助存储器组成,速度逐级递减,容量逐级递增。
14. 输入输出控制方式:包括程序控制方式、中断方式和直接存储器访问方式。
15. 总线的作用:用于数据和控制信息在计算机各个部件之间传输。
16. 总线的分类:根据传输数据的方式可以分为数据总线、地址总线和控制总线。
17. 中央处理器(CPU)的功能:包括指令的获取、解析、运算和存储。
18. 中央处理器的核心部分:由运算器和控制器组成。
19. 中央处理器的指令周期:包括取指周期、执行周期和存储周期。
20. 中央处理器的性能指标:包括时钟频率、主频和执行速度。
21. 程序和指令:程序是指一系列有序的指令集合,指令是计算机能够识别和执行的最小指令单元。
22. 计算机的存储方式:包括字节顺序、地址分配和寻址方式。
23. 输入输出设备的原理:包括数据传输、数据缓冲和数据控制。