16版自考02318计算机组成原理重点总结提纲有(已排版)
中央处理器central processing unit CPU：是整个计算机的
核心部件，主要用于指令的执行。主要包括数据通路和控制器
数据通路datapath：是指指令执行过程中数据所流经的部件，包括各类运算部件。数据运算部件也称为执行部件或功能部件。控制器controller：用来对指令进行译码，生成相应控制信号，以控制数据通路进行特定操作。
算数逻辑部件arithmetic logic unit ALU：它用来进行基本
的算术和逻辑运算，最基本的部件是加法器。
辅助存储器：简称辅存，系统运行时直接和主存交换信息的存
储器，主要有磁盘存储器和固态硬盘。
总线bus：是信息传输的通路，用于在部件之间传输信息，cpu、主存和I/O模块通过总线互联。
系统软件system software：包括为有效、安全地使用和管理
计算机以及为开发和运行应用软件而提供的各种软件，介于计
算机硬件与应用程序之间，包括操作系统、语言处理系统、数
据库管理系统和各类实用程序。
操作系统operating system OS：主要用来管理整个计算机系
统的资源，包括对它进行调度、管理、监视和服务，除此之外
还提供计算机用户和硬件之间的人机交互界面，并提供对应用
软件的支持。
语言处理系统：主要用于提供一个高级语言编程的环境，包括
源程序编辑、翻译、调试、链接、装入运行等功能。
应用软件application software：指专门为数据处理、科学
计算、事务管理、多媒体处理、工程设计以及过程控制等应用
所编写的各类程序。
机器语言：就是用二进制进行编码的机器指令。
汇编语言：机器语言的符号表示语言，通过简短的英文符号和
二进制代码建立对应关系，以方便程序员编写和阅读机器语言。汇编程序：也称汇编器，用来将汇编语言源程序翻译成机器语
言目标程序。
解释程序：也称解释器，用来将源程序中的语句按其执行顺序
逐条用子程序进行解释，并最终转换成机器指令执行。
编译程序：也称编译器，用来将高级语言程序翻译成汇编语言
或机器语言目标程序。
指令集系统结构instruction set architecture ISA：简称
体系结构或系统结构，是软件和硬件之间接口的一个完整定义，是对指令系统的一种规定或结构规范，具体实现的组织称为微
体系结构，简称微架构，微体系结构是由逻辑电路实现的。
最终用户：指使用应用程序完成特定任务的计算机用户
系统管理员：指利用操作系统等软件提供的功能对系统进行配置、管理和维护，以建立高效合理的系统环境供计算机用户使
用的操作人员。
应用程序员：指使用高级编程语言编制应用软件的程序员。
系统程序员：指设计和开发系统软件的程序员。
指令instruction ：就是用0和1表示的一串0/1序列，用
来指示cpu完成特定的基本操作。
指令周期：取一条指令并执行的时间。
程序计数器PC：用来存放将要执行的下一条指令地址。
指令寄存器IR：用于存放从主存储器读出的指令。
吞吐率：也称带宽，表示在单位时间内完成的工作量。
响应时间：也称执行时间、等待时间，是指从作业提交到作业
完成所用的时间。
CPU时间：指cpu用于程序执行的时间；
用户CPU时间：指真正用于运行用户程序代码的时间；
系统CPU时间：指为了执行用户程序而需要cpu运行操作系统程序的时间。CPU的信号：用于对控制信号进行定时的同步信号，宽带为一
个时钟周期
时钟频率：CPU的主频，是CPU的时钟周期的倒数。
CPI cycles per instruction：表示执行一条指令所需周期数。
MIPS million instructions per second
相对MIPS：根据公认的参考机型来定义，即相当于参考机多
少倍。
MFLOPS million floating-point operations per second：
表示浮点操作数的指标
数值数据：可用来表示数量的多少，可比较大小，分为整数和
实数。
非数值数据：没有大小之分，不表示数量的多少，主要包括字
符数据和逻辑数据。
BCD Binary coded decimal number:二进制编码的十进制数。
机器数：指数值数据在计算机内部编码表示的数。
真值：指机器数现实世界中真正的值。
溢出overflow：假如两个同号的数相加时，当相加得到的和
超出可表示范围时的现象。
补码：整数的补码是其本身，负数的补码等于模与该负数绝对
值之差。二进制负数补码算法（符号为1，数值部分各位取反，
末位加1）
定点数：整数的小数点隐藏在数的最右边，故无需表示小数点，
也称定点数
无符号整数：一个编码的所有二进制位都用来表示数值而没有
符号位，通常称为无符号数。
比特bit：简称位，二进制的每一位是组成二进制的最小单位，
是计算机中处理、传输和储存信息的最小单位。
字节byte：计算机内部二进制信息的计量单位，西文字符用
一字节表示，汉字用两字节表示。
字长word：指cpu内部用于整数运算的数据通路的宽度（如
32位、64位）
全加器：同时考虑两个加数和低位进位的一位加法器。
布斯booth乘法：是一种补码相乘算法，可以将符号位与数值
位合在一起参与运算，直接得出用补码表示的乘积，且正数和
负数相同对待。
指令给出操作数或操作数地址的方式
立即寻址：指在指令中直接给出操作数本身
直接寻址：指指令中给出的是操作数的有效地址
间接寻址：指指令中给出的地址码是存放操作数有效地址的存
储单元地址
寄存器直接寻址：指指令中给出的是操作数所在寄存器编号，
操作数在寄存器中
寄存器间接寻址：指指令中给出的地址码是寄存器编号，该寄
存器中存放的是操作数有效地址
变址寻址：指令中的地址码给出一个基准地址，而数组元素相
对于基准地址的偏移量在指令中明显或隐含地由变址寄存器给
出。
前变址：先变址后间址。
后变址：先间址后变址。
相对寻址：指指令中地址码字段给出一个偏移量，基准地址隐
含由PC给出。
基址寻址：指令中的地址码字段给出一个偏移量，基准地址可
以明显或隐含地由基址寄存器给出
偏移寻址：将某个寄存器的内容与一个形式地址相加来生成操
作数的有效地址，包括变址寻址、基址寻址、相对寻址。
程序状态字 PSW program status word
汇编：从汇编表示转换为机器代码的过程
反汇编：从机器代码转换为汇编表示的过程
异常控制：也称中断机制，程序正常执行被打断时的处理机制。
硬故障中断：是由硬连线路出现异常而引起的，如电源掉电、
校验线路错等。
程序性异常：是由CPU执行某条指令而引起的，发生在CPU内
部的异常事件，如除数为零、溢出、断点、单步跟踪、寻址错，
访问超时、非法操作码、桟溢出等。
机器周期：是一个指令周期可分为取指令读、读操作数、执行
并写结果等多个基本工作周期，这些基本工作周期就称为机器
周期。
流水段寄存器：保存流水段中得到信息的寄存器。
流水线冒险：指指令序列在流水线中执行时，遇到的一些情况，
使流水线无法正确按时执行后续指令，从而引起流水线阻塞或
停顿。
结构冒险：也称为硬件资源冲突，原因在于同一部件同时被不
同指令所用，也就是说它是由硬件资源竞争造成的。
数据冒险：也称为数据相关，原因在于，后面指令需要读取前
面指令的运行结果时，前面指令的结果还没有写入寄存器中。
控制冒险：由于发生了指令执行顺序改变而引起的流水线阻塞。
延迟损失时间片c：指流水线阻塞而带来的延迟执行周期数。
分支冒险：由于分支指令而引起的控制冒险。
内部异常：CPU内部执行指令时发生的意外时间。
外部中断：是CPU外部的l/O设备向CPU发出的中断请求。
故障：是在引起故障的指令被启动后但未执行结束时CPU检测
到的一类与指令执行相关的意外事件。
陷阱：也称为自陷或陷入，与故障或其他异常事件不同，是预
先安排的一种异常事件，就像预先设定的陷阱一样，当执行到
指令陷阱时，CPU就调出特定的程序进行相应的处理，处理结
束后，返回到陷阱指令的下一条指令执行。
终止：如果在执行指令的过程中发生了严重错误。只好调用
adort例程，以中止发生问题的进程，在有些严重的情况下，
甚至要重启系统。
异常和中断的响应：CPU从检测到异常事件或中断请求信号，
到调出相应的异常或中断处理程序开始执行的过程。
半导体存储器：用半导体器件构成的存储器，磁表面存储器：
磁性材料存储器。
随机存取存储器RAM：特点是按地址访问存储单元。
顺序存储器SAM：信息按顺序存放和读出，其存取时间取决于
信息存放位置，以记录块为单位编制。
直接存取存储器DAM：存取方式兼有随机访问和顺序访问的特
点，可直接选取所需信息所在区域，然后按顺序方式存取磁盘
存储器就是如此。
按内容访问存储器：只要知道访问信息的内容特征，按内容检
索到存储位置，并进行读写。
存储容量：指它能存放二进制位数或字数。
存取时间：一般用读出时间以及写入时间来描述。
存储周期：是指存储器进行一次读写操作所需要的全部时间，
也就是存储器进行连续读写操作数允许的最短间隔时间。
flash存储器：也称闪存，是高密度非易失性读写存储器，兼
有RAM和ROM的优点，功耗低集成度高不需后备电源。
时间局部性：是指被访问的某个储存单元在较短的时间间隔内
很可能又被访问。
空间局限性：是指被访问的某个储存单元的邻近单元在一个较
短的时间间隔内很可能也被访问。
直接映射：每个主存块映射到cache的固定行中。
全相联映射：每个主存块映射到cache的任一行中。
组相联映射：每个主存块映射到cache的固定组的任一行中。
程序：是代码和数据的集合，程序的代码是一个机器指令序列，
是一种静态的概念。
进程：是程序一次运行的过程，是一种动态的概念。
输入输出设备：又称外围设备或外部设备简称外设，是计算机
系统与人或其他机器之间进行信息交换的装置。
鼠标器：是一种相对定位设备，能方便的控制屏幕上的光标移
动到指定的位置，并通过按键完成各种操作。
行频：水平扫描周期的倒数。
帧频：垂直扫描周期的倒数。
磁道：是在磁层运动方向上被磁头扫过的轨迹
道密度：沿磁道分布方向上单位长度内的磁道数目
位密度：单位长度内存放二进制信息的数目
未格式化容量：是指按照道密度和位密度计算出来的容量，它
包括头空、id域、CRC码等信息
分散连接：个个部件之间通过单独的连线互联
总线连接：将多个部件连接到一组公共信息传输线上
DMA:直接存储器存取
DMA控制：专门用来控制总线进行DMA传送的接口硬件
易失性存储器
操作码
第一章概述
储存程序方式的基本思想：
必须将事先编好的程序和原始数据送入主存后才能执行程序，
一旦程序被启动执行，计算机能在不需要操作人员干预下自动
完成逐条指令取出和任务执行。
冯.诺依曼结构计算机的基本思想：
1、采用存储程序工作方式
2、计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出五个基本部
件组成
3、存储器存放数据、指令，形式上没有区别，但计算机应该
能区别；控制器能自动执行指令；运算器能进行加减乘除以及
逻辑运算；操作人员可以通过输入输出设备使用计算机。
4、计算机内部以二进制形式表示指令和数据
现代计算机的基本组成：
1、中央处理器：数据通路（含各类运算部件（ ALU））
控制器
2、存储器：内存（主存储器、高速缓冲存储器cache）
外存（辅助存储器、海量后备存储器）
3、外部设备
4、总线
计算机软件发展的三个阶段：
1、1946-1956机器代码程序出现到实用高级语言出现，尚未
出现软件一词
2、1956-1968高级程序设计语言到软件工程概念出现
3、软件工程出现至今。
按照在计算机上完成任务的不同分类用户：
最终用户、系统管理员、应用程序员、系统程序员
源程序到可执行文件转换过程：
1、预处理阶段：cpp对源程序中以字符#开头的命令进行处理，例如嵌入#include后面的.h文件
2、编译阶段：cc1对预处理后的源程序进行编译，生成汇编
语言源程序文件.s
3、汇编阶段：as对汇编源程序进行汇编，生成一个可重定位
目标文件.o
4、链接阶段：ld将多个可重定位目标文件和标准库函数目标
模块合并成为一个可执行目标文件，简称可执行文件。
计算机性能评估的方法：
1、cpu执行时间进行性能评估
2、用执行速度进行性能评估
3、用基准程序进行性能评估
第二章数据的表示与概述
信息用二进制数字表示的原因：
1、二进制只有两个基本状态，而使用有两个稳定状态的物理
器件可以容易地表示二进制的每一位。
2、二进制的编码、计算和运算规则都很简单，可以用开关电
路实现，简单易行。
3、两个符号1、0正好对应逻辑命题的真、假，为计算机实现
逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利条件。
表示一个数值数据的三要素：
进位计数制、定/浮点表示和编码规则。
定点数编码表示方法：原码、补码、反码、移码。
原码表示法的优缺点：
1、优点：与真值的对应关系直观、方便，与真值转换方便。
2、缺点：零的表示不唯一，加减运算规则复杂。
补码0唯一的好处：
1、减少了+0 -0之间的转换
2、少占用一个编码表示
反码表示法的不足：
0表示不唯一，表数范围比补码少一位，运算时必须考虑循环
进位（在计算机中很少使用，用作数码变换中间的表现形式）
补码表示带符号整数的优点：
1、0表示唯一
2、模运算系统，可用加法实现减法，符号位可以与数值为一
起参加运算。
3、比原码、反码多表示一个最小负数。
4、与反码相比，不需要通过循环进位来调整结果。
IEEE数的分类：（注：阶码偏置，全0表示并不是实际阶为0）
1.全0阶全0尾，±0
2.全0阶非0尾，非规格化数
3.全1阶全0尾，±∞
4.全1阶非0尾，没有定义的数
5.阶非全0/1，规格化数
整数的表示方法：
二进制表示（无符号整数、带符号整数）
二进制的十进制编码（BCD码）
数据在连续存储单元的排列顺序：
大端方式将数据的最高有效字节MSB存放在最小地址单元中，
数据地址是MSB地址；
小端方式相反
数码校验措施：
1、奇偶校验（当数据有奇数个1，校验位取0，否则取1，传输核对校验位；只能发现奇数位出错，不能确定出错位置，不
具有纠错能力，开销较小，常用在储存器读写检查或按字节传
输过程中数据校验）
2、海明校验（就是多重奇偶校验，将数据分成若干组，对每
组进行相应奇偶检测，以提供多位校验信息，从而可对错误信
息进行定位、纠正）
3、循环冗余校验CRC码（将数据左移k位后，用k+1位数相
除，相除后得到的k位余数就是校验位，发现出错后要求重发
即可）
溢出的判断：
1、符号位产生的进位与最高数值位向符号位的进位不同，则
产生溢出
2、两个加数（包括负数）的符号位相同，但与和的符号位不
同，则产生溢出
计算机中无符号数相乘主要思想：
1、每将乘数的一位乘以被乘数之后，将结果与前面所得结果
累加，得到部分积。
2、求得单次结果后，将部分积右移一位，再相加（区别于手
算的左移）。
3、对乘数中为1的执行加法与右移运算，对0只执行右移
相乘算法迭代实现：
2、最低位为1，部分积与被乘数相加，为0，什么不做
3、右移一位，产生本次部分积。
补码计算，布斯Booth乘法规则：
1、乘数最低位增加一位辅助位0
2、若最低两位为00 11，直接右移，若为01加[被乘数]补，
10加[-被乘数]补
定点除法的判断操作：
1.被除数0，除数不为0，则商为零，余数为被除数，不再继
续执行
2.除数不为0，被除数为0，对整数发生除零异常，对浮点数
结果无穷大。
3.除数为0，被除数为0，对整数发生除零异常，对浮点数产
生一个不发信号的NaN
计算机中无符号除法运算步骤与算法要点：
1、操作数预置；确认不为零后置于存储器中
2、做减法试商；结果为正，上商为1，结果为负，上商为0
3、上商为0时恢复余数
4、中间余数左移，以便继续试商。
定点除法运算：
浮点数的加减运算：
1、对阶；小阶向大阶看齐，阶小的尾数右移。
2、尾数加减；注意还原隐藏位，尾数右移保留的附加位也要
参加运算
3、尾数规格化；IEEE标准±1.bb…b
4、尾数的舍入处理；754规定至少两位（保护位、舍入位），
额外位（粘位）
5、溢出判断；
第三章指令系统
指令必须包含的信息：（明显或隐含）
1、操作码
2、源操作数或地址
3、结果的地址
4、下条指令地址（通常隐含在PC中）
指令根据地址个数分类：
1、三地址；双目运算和结果地址
2、二地址；存放双目运算操作数，一个地址作为结果地址
3、单地址；取反、负指令，操作地址也是结果地址
4、零地址指令；空操作指令、停机等
指令设计原则：
1、指令尽量短，考虑容量
2、有足够操作码数，考虑向后兼容
3、操作码解释唯一
4、指令长度应是字节的整倍数，便于读取、计算。
5、合理选择地址字段的个数，空间与时间的权衡
6、指令应尽量规整，简化硬件实现
指令涉及的操作数类型：
指针或地址、数值数据、字符与字符串、逻辑数据
指令的寻址方式：
立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器直接寻址、寄存器间
接寻址、偏移寻址（变址寻址、相对寻址、基址寻址）
指令操作类型：
1、算术和逻辑运算指令
2、移位指令（算术移位、逻辑移位、循环移位、半字交换）
3、传送指令（MOV寄存器间、LOAD读取到寄存器、STORE写
到内存单元）
4、串指令（字符串进行操作的指令）
5、顺序控制指令（有条件转移BRANCH、无条件转移JMP、跳
步SKIP、调用CALL、返回RET）
6、cpu控制指令；也称特权指令、管态指令，有停机、开中
断、关中断、系统模式切换
7、输入输出指令
调用指令和转移指令的区别：
调用指令也称转子指令，执行调用指令时必须保存下条指令的
地址，调用过程解释时根据返回地址返回调用过程。而转移指
令则不返回执行。
指令系统分类：
1、按操作数位置指定风格；
累加器型指令系统（一个数隐含在累加器中，执行结果也总是
送到累加器中，在早期使用）
桟型指令系统（零或一地址指令，不灵活，通用计算机少使用）
通用寄存器型指令系统（使用通用寄存器而不是累加器存放运
算过程中所用的临时数据）
load/store型指令系统（也是一种通用寄存器指令系统，特
点是只有取数和存数指令才可以访存）
通用寄存器指令系统占主导地位原因：
通用寄存器与处理器集成在一起，可缩短延迟；寄存器位于存
储结构顶端，速度快且容易使用。
2、按指令复杂程度；
CISC复杂指令集计算机 complex instruction set computer
RISC精简指令集计算机 reduced instruction set computer
CISC指令系统设计特点：
1、指令系统复杂；指令多、寻址方式多、指令格式多
2、指令周期长；
3、指令周期差距大
4、采用微程序控制
5、难以进行编译优化
RISC指令系统设计特点：少、齐、短、硬
1、指令数目少；只用高频的简单指令
2、指令格式规整；寻址方式少、指令格式少、指令长度一致
3、采用L/S型指令设计
4、采用流水线方式执行指令、指令周期短
5、采用大量通用寄存器
6、采用硬连线控制器
7、采用优化的编译系统
传统CISC架构Intel处于处理器市场领头者原因：
1、软件的向后兼容性
2、RISC日趋复杂，而CISC由于采用了部分RISC技术，既保
证了兼容，又提升了效率，虽然没有纯RISC快
注;随着个人移动设备和嵌入式系统的发展，ARM处理器等应
用RISC技术产品有了新的机遇
MIPS:无内部互锁流水级的微处理器Microprocessor without
interlocked piped stages
MIPS指令类型：
R-型指令；OP（6） rs（5） rt（5） rd（5） shamt（5）
funct（6）。操作数和结果都放在寄存器中，操作码为
000000，所移位数由shamt决定，类型由funct决定，寻址方
式只有寄存器直接寻址，rs是结果寄存器
I-型指令；OP rs rt 立即数。是立即数指令，运算类指令助
记以i结尾
J-型指令；OP 直接地址。主要是无条件跳转指令，寻址方式
是变通的直接寻址。
MIPS处理器：
1、提供了32个32位通用寄存器，因此寄存器编号占5位
2、提供32个32位单精度浮点寄存器，可配对成16个64位
寄存器
3、提供两个乘商寄存器Hi和Lo
4、用pc指出下条指令地址
5、存储器按字节编址，存储器操作数可访问的地址空间数是
2^32字节
6、采用大端方式存放数据
第四章中央处理器
CPU执行指令的过程：
1、取指令；PC-IR
2、对指令译码；ID
3、计算源操作数地址并取操作数；
4、数据操作
5、目的操作数地址计算并存结果
6、指令地址计算并将其送PC
数据通路的基本结构：
1、组合逻辑元件（多路选择器、加法器、算术逻辑部件、移
码器）
2、时序逻辑元件
早期计算机定时方式：
1、机器周期；一给指令周期可分为取指令、读操作数等多个机器周期（现代不再使用）
2、节拍；每个动作在节拍内完成（现代时钟周期就是一个节拍，cpu主频就是时钟信号频率）
3、脉冲；节拍内设置一个或多个工作脉冲
数据通路的结构：
1、分散方式连接
2、总线方式连接；单、双、三总线，一个时钟周期传送数据个数
3、单周期数据通路；所有指令的周期都为一个时钟的数据通路；以最复杂指令周期为准，效率低
4、流水线方式连接
MIPS指令流水线：
最复杂需要5个阶段完成操作，因此常用5段流水线实现。
取址
译码、取数
执行
访存
写回
适合流水线的指令集特征：
1、指令长度应尽量一致
2、指令格式应尽量规整，保证源寄存器的位置相同
3、采用load/store型指令风格
4、数据和指令在存储器中要对齐存放
控制器实现方式：
1、硬连线控制器；将指令执行过程中每个时钟周期所包含的控制信号取值看成一个状态，每来一个时钟，控制信号会有一组新的取值。
2、微程序控制器；仿造程序设计方法，将每条指令的执行过程用一个微程序来表示
流水线冒险（阻塞）分类：
1、结构冒险，也称硬件资源冲突；避免措施：特定条件下一个部件每条指令只能使用一次，设置多个独立的部件（现代计算机一级cache的数据cache与代码cache分开设置）
2、数据冒险，也称数据相关，后面指令需用到前面运算结果引发；避免措施：数据相关的指令间增加空操作nop指令，采用数据转发技术（旁路传送，不经寄存器），在load指令后增加nop或插入气泡，对通用寄存器读写操作进行特殊处理（半写半读）
3、控制冒险，改变指令执行顺序引发
增加指令并行的策略：
1、超流水线技术；增加流水线级数
2、多发射流水线技术；同时启用多条指令独立运行
Intel内部异常分类：
故障；陷阱；终止
Intel外部中断分类：
可屏蔽中断；
不可屏蔽中断
CPU对异常、中断的响应步骤：
1、保护断点和程序状态；放在专用的程序状态字寄存器PSWR
2、关中断；一种禁止在处理异常或中断时再响应新异常的机制
3、识别异常和中断并转相应处理程序执行第五章存储器层次结构
存储器分类：
1、按存储原件（半导体存储器、磁表面存储器、光盘存储器）
2、按存取方式（随机存取存储器RAM、顺序存取存储器SAM、
直接存取存储器DAM、按内容访问存储器或相联存储器）
3、按信息可更改性（读写存储器、只读存储器ROM）
4、按断点后信息的可保存性（非易失性存储器、易失性存储
器）
5、只读存储器工艺（掩膜只读存储器MROM、可编只读存储器
PROM、可擦可编只读存储器EPROM、电擦电改只读存储器
EEPROM）
存储器的性能指标：
存储器容量；用总价或每单位价表示
存取时间；接到命令至信息传输时间
存储周期；存取时间加上下一次存取开始前所要求时间
存储器带宽B；稳定传输时的速率
半导体随机存取存储器分为：
静态static RAM；用MOS管多，占硅面大，功耗大，集成度
低；但无需刷新、读后再生；读写速度快，适合做高速小容量
的半导体存储器。
动态dynamic RAM；用MOS管少，占硅面小，功耗小，集成度
高；必须定时刷新、读后再生；读写速度相对较慢
半导体RAM芯片组成：
1、存储体
2、地址译码器
3、驱动器
4、I/O控制电路
5、读、写控制信号
存储器芯片扩展：
位扩展、字扩展、同时扩展
多模块存储器的编址方式：
连续编址；模块间不能并行访问，不能提高存储速度
交叉编址；轮流启动、同时启动
Cache行和主存块之间的映射：
1、直接映射
2、全相联映射
3、组相联映射
Cache的替换算法：
1、先进先出算法FIFO；算法实现简单，但不能反映程序访问
的局部性
2、最近最少用算法LRU；算法实现复杂，比较正确反应访问
局部性
3、最不经常用算法LFU；与LRU类似，不完全相同
4、随机替换算法
解决cache与主存一致性的问题：
1、全写法；写命中，同时写cache跟主存，不命中则采用写
分配法（更新主存，分配新cache，装入）或非写分配法（仅
更新主存）
2、回写法；写命中，信息只写入cache。不命中，分配新
cache，更新cache。当行被替换时将内容一次性写回主存。
请求分页思想：每次访问仅将当前需要的页面调入主存，将不
活跃的页面放在磁盘上，访存缺页时，从磁盘调入。
虚拟内存的好处：
1、每个进程具有一致的虚拟地址空间，从而简化存储管理
2、把主存看成是磁盘存储器的缓存，有效利用主存空间
3、进程的虚拟地址是私有的，保护各自进程不被其他进程破
坏
虚拟存储器类型：
1、分页式；主存和虚拟地址空间分成大小相等的页面，以页
面为单位交换信息
2、分段式；根据程序模块化的性质，按程序的逻辑结构分成
多个相对独立的部分
3、段页式；按程序模块分段，段内再分页；兼有页式、段式
优点，但需多次查表
第六章互联及输入输出组织
磁表面存储器的性能指标：
1、记录密度；道密度、位密度
2、存储容量
3、平均存储时间；磁头定位时间、数据传输时间
4、数据传输速率
磁盘存储器分类：
软盘；被U盘替代
硬盘；
硬盘驱动器的操作：
寻道、旋转等待、读写
廉价磁盘冗余阵列技术RAID:方案分为8级，派生10级、30
级、50级
1、由一组物理磁盘驱动器组成，在操作系统下被视为单个逻
辑驱动器
2、数据分布在一组磁盘上，可以连续分布也可交叉分布
3、冗余磁盘用于存储校验信息，保证损坏恢复
总线组成：数据线、地址线、控制线
总线性能指标：
总线宽度；数据线条数
总线工作频率；时钟频率
总线带宽；条×频率÷时间
总线的寻址能力；
总线的定时方式；同步、异步、半同步通信
总线的突发传送
总线的负载能力；挂接设备数目
I/O接口的职能：
1、数据缓冲；引入数据缓冲寄存器
2、错误或状态检测；提供状态寄存器
3、控制和定时；
4、数据格式转换；提供数据格式转换部件
I/O数据传送方式：
1、程序直接控制（无条件传送或称同步传送方式，处理器访
问，不宜用于高速设备；条件传送或称异步传送方式（定时查
询、独占查询））
2、中断控制
3、直接存储器存取DMA控制；cpu停止法、周期挪用法、交
替分时访问法
中断跟异常的区别：
1、中断相对于指令的执行是异步的
2、异常是由cpu自身发现和识别的，不必经过外部某个信号
通知cpu
中断系统的基本职能：
1、及时记录各种中断请求信号
2、自动响应中断请求
3、自动判优
4、保护被中断程序的断点和现场
5、中断屏蔽
十进制小数转换二进制：乘基取整
IEEE754浮点数：
1.规格：1-8-23 1-11-52
2.规定隐藏位，隐藏的位置在小数点前，即：
3.尾数M = 1 + f
4.阶码偏置，即：直阶=754表示阶-127
补码运算：
[x+y]补 = [x]补 + [y]补
[x-y]补 = [x]补 + [-y]补 (负数的补码符号取1，反码加1)
原码乘法：
无符号，直接迭代
有符号，Booth补码相乘算法
原码除法：同时化补码，做加减
恢复余数法，
加减交替法；正，1，减；负，0，加
数据通路过程：括号是寻址方式
自考计算机组成原理总复习资料
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
自考思想道德修养与法律基础第一章试题及答案
自考思想道德修养与法律基础第一章试题及答案 1．当代大学生承担的历史使命？ 答：建设中国特色社会主义，实现中华民族伟大复兴。在新的起点上继往开来，在现实的基础上迎接挑战。 2．当代大学生成才目标？ 答：成为德智体美全方面发展的社会主义事业建设者和接班人，是历史发展对大学生必然要求，是党和人民殷切期望。（1）德是人才素质德灵魂（2）智是人才素质基础（3）体是人才素质条件（4）美是人才素质重要内容。 3．社会主义荣辱观（八容八耻）？ 答：以热爱祖国为荣，危害祖国为耻；以服务人民为荣，背离人民为耻； 以崇尚科学为荣，愚昧无知为耻；以辛勤劳动为荣，好逸恶劳为耻； 以团结互助为荣，损人利己为耻；以诚实守信为荣，见利忘义为耻； 以遵纪守法为荣，违法乱纪为耻；以艰苦奋斗为荣，骄奢淫逸为耻； 4．学《思修》课意义？ 答：（1）有助于当代大学生认识立志，树德和做人的道理，选择正确的成才之路；（2）有助于当代大学生掌握丰富思想道德和法律知识，为提高思想修养和法律素养打下知识基础；（3）有助于当代大学生摆正德与才位置，做到德才兼备，全面发展。 5．理想含义，特征？ 答：理想是人们在实践中形成的，有可能实现的，对未来社会和自身发展的向往和追求，是人们的世界观，人生观和价值观在奋斗目标上的集中体现。 特征：（1）源于现实又高于现实（2）是多方面多类型的（3）具有现实性（4）具有预见性（5）是一定社会关系产物 6．理想信念对大学生成才意义？ 答：（1）引导大学生做什么人（2）指引大学生走什么路（3）激励大学生为什么学 7．如何认识个人理想与社会理想的关系？ 答：强调个人理想要符合社会理想，不是抹杀排斥个人理想，而是要摆正个人理想与社会理想关系。社会理想是个人理想凝聚和升华，代表和反映着人们的共同愿望和根本利益，归根到底要靠全体社会成员的共同努力来实现，并具体体现在每个社会成员为实现个人理想二进行的活生生的实践中。当社会理想和个人理想有矛盾冲突时，有志气，有抱负的人可以做出最大自我牺牲，使个人理想服从于全社会的共同理想。 8．如何认识理想与现实对立统一关系？ 答：理想和现实存在着对立的一面.理想受现实的规定和制约,不能脱离现实而幻想未来.理想与现实的矛盾与冲突,属于”应然”和”实然”的矛盾。假如理想与现实完全等同，那么理想的存在就没有意义。理想与现实又是统一的。理想之树深深扎根于现实的沃土之中，理想是在对现实认识的基础上发展起来的。现实是理想的基础，理想是未来的现实。一方面，现实中包含着理想的因素，孕育着理想的发展，在一定条件下，现实必定要转化为理想。另一方面，理想中也包含着现实，既包含着现实中必然发展的因素，又包含着由理想转化为现实的条件；在一定的条件下，理想就可以转化为未来的现实。脱离现实而谈理想，理想就会成为空想。 9．爱国主义科学内涵？ 答：爱国主义体现了人民群众对自己祖国的深厚感情，反映了个人对祖国的依存关系，
4月全国计算机组成原理自考试题及答案解析
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
02318自考计算机组成原理(问答)总结讲解
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。
计算机组成原理实验
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）。
计算机组成原理全国月自考试题
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：
思修官方笔记所有章节归纳整理
思修精讲1官方笔记目录 一、章节思维导图 二、知识点 三、配套练习题 一、章节思维导图 二、知识点
绪论 【新时代新使命】 一、历史使命：人们担当的重大历史任务和责任就是历史使命。（选择） 二、新时期广大青年的历史使命：建设中国特色社会主义、实现中华民族伟大复兴。（选择） 三、新时代新使命对新青年的更高标准严格要求：①时代新人要有坚定的理想信念。 ②时代新人要有高强的本领才干。③时代新人要有为国为民的担当精神。（选择） 【社会主义核心价值观】 一、价值：通常是指外部客观事物对于满足人的需要的意义关系；（选择） 价值观：人们对什么是价值、怎样评判价值、如何创造价值等问题的根本认识和观点。 二、建设社会主义核心价值体系： 三、社会主义核心价值观：国家：富强、民主、文明、和谐； 社会：自由、平等、公正、法治； 个人：爱国、敬业、诚信、友善。（选择，简答） 四、价值观和价值体系的内在一致性（简答）： 1、价值观是价值体系的高度凝练和集中表达；
2、价值观体现了价值体系的根本性质和基本特征； 3、价值观反映了价值体系的丰富内涵和实践要求。 五、培育和践行核心价值观的重要意义（简答）： 1、对国家来说，为坚持和发展中国特色社会主义提供了最基本的价值遵循； 2、对社会来说，为凝聚社会共识、实现社会团结、促进社会和谐提供了最大公约数； 3、对时代新人来说，是其进德修业，成长成才的根本指针。 【时代新人必须具备的基本素质】 一、时代新人必须具备的基本素质：思想道德素质；法治素养 二、道德与法律的关系 1、道德：一种纯粹的精神力量； 法律：强制力，精神力量、更是物质力量。 2、关系：道德是执行法律的基础。法律是对人们进行道德教育的有利保障 【学好“思想道德修养与法律基础”课】 一、学好思修课的方法（选择）： 1、认真学习理论知识； 2、理论联系实际、学以致用； 3、身体力行，切实践履。 第一章把握人生方向和道路 【人的本质】 一、人性是人的各种属性的总和，包括自然属性和社会属性，社会属性是人区别于动物的根本属性。（选择） 二、人的本质：一切社会关系的总和。（选择） 人的本质的特征是：现实的、具体的、历史的、发展的。（选择） 三、人性自私论的认识误区（选择）：
自考计算机组成原理 改错题
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。
计算机组成原理实验
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
2018年4月自考《计算机组成原理》真题(完整试卷)含参考答案
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？
自考思修各章重点总结说课讲解
自考《法律基础与思想道德修养》各章重点总结 ⒈社会主义法制的基本要求 社会主义法制的基本要求是“有法可依，有法必依，执法必严，违法必究”。 (1)有法可依，是社会主义法制的前提和基础。是指国家有着比较完备的法律，国家和社会各个方面的关系，都有相应的法律规定；国家机关及其工作人员执法有根据，司法有准绳，公民活动有章可循，行为有法可依。 (2)有法必依，是社会主义法制的中心环节。是指一切国家机关、党派团体、社会组织和任何个人，都必须遵守法律，依法办事。 (3)执法必严，是社会主义法制的关键。是指执法和司法机关及其工作人员，必须严格按照法律的规定实施法律，坚决维护法律的权威和尊严。 (4)违法必究，是社会主义法制的保障。是指任何公民只要是违反了法律，必须受到追究，法律面前人人平等。 ⒉社会主义法制与社会主义民主的关系 （1）社会主义民主和社会主义法制是相互依存，相辅相成，密切联系，缺一不可，不可分割的。 （2）社会主义民主是社会主义法制的前提和基础。社会主义民主是社会主义法制产生的依据，社会主义民主决定了社会主义法制的性质和内容，社会主义民主是社会主义法制的力量源泉，社会主义民主是社会主义法制实施的保障。 （3）社会主义法制是社会主义民主的体现和保障。社会主义法制，规定了民主权利的范围，为人民行使民主权利指明了方向，社会主义法制规定和体现了对民主权利行使的制约。为人民正确行使各项民主权利提供了保障，社会主义法制规定了对破坏法制、侵犯公民民主权利的行为的制裁措施，从而为捍卫社会主义民主提供了保障。 （4）必须将社会主义民主与法制有机结合起来，离开民主讲法制，就不可能是社会主义法制，就可能是专制；离开法制讲民主，决不是社会主义民主，就可能是无政府主义。 ⒊法律的实施方式及监督 （1）我国社会主义法律实施的方式一般分为：①法的执行，又叫执法；②法的适用，又叫司法；③法的遵守，又叫守法；④法律实施的监督。 （2）法律实施的监督，是指社会主体按照法律规定的权利和程序对于法制的各个环节的贯彻和执行情况予以监察和督促，从而保障法律得以实施的活动。法律监督有广、狭两种意义：狭义的法律监督是指法定的国家机关按照法定职权和程序对于法律的实际贯彻和执行活动的监督；广义的法律监督是指所有社会主体包括国家机关、社会团体和组织以及公民个人对于法律贯彻和执行活动的监督。我国按照宪法规定，专门的法律监督机关是人民检察院。 ⒋试述依法治国（十六大相关内容），如何做到司法公正 这个论断明确揭示了依法治国的内涵：(1)依法治国的主体，是党领导下的人民群众，也就是党领导人民实行依法治国。(2)依法治国的客体是国家事务、经济文化事业和社会事务。
2012年4月自考计算机组成原理试题及答案
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
计算机组成原理实验完整版
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
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?
大一思修考试复习重点(2020年九月整理).doc
1、当代大学生的历史使命；当代大学生承担的是建设中国特色社会主义，实现中华民族伟大复兴的历史使命。 2、明确当代的学生成才目标；成为德智体美全面发展的社会主义事业的建设者和接班人，是历史发展对大学生的必然要求，是党和人民的殷切希望，也是大学生需要确立的成才目标。（1）德是人才素质的灵魂（2）智是人才素质的基本内容（3）体是人才素质的基础（4）美是人才素质的综合体现 3、社会主义核心价值体系的内容: ①巩固马克思主义指导地位，坚持不懈地用马克思主义中国化最新成果武装全党、教育人民。 ②用中国特色社会主义共同理想（走中国特色社会主义道路，实现中华民族的伟大复兴）凝聚力量。——是社会主义价值核心体系的主题 ③以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神鼓舞斗志。——是社会主义价值核心体系的精髓 ④用社会主义荣辱观引领风尚，巩固全党全国各族人民团结奋斗的共同思想基础。——是社会主义价值核心体系的的基础。 第一章 1、理想的含义；理想作为一种精神现象，是人类社会实践的产物。理想是人们在实践中形成的、有可能实现的、对未来社会和自身发展的向往与追求，是人们的世界观、人生观和价值观在奋斗目标上的集中体现。 2、信念的含义和特征；信念是认知、情感和意志的有机统一体，是人们在一定的认知基础上确立的对某种思想或事物坚信不移并身体力行的心理态度和精神状态。信念是对理想的支持，是人们追求理想目标的强大动力。 3、理想与信念之间的关系：在人的生命历程中，理想和信念总是如影随形，相互依存。理想是信念的根据和前提，信念则是实现理想的重要保障。在很多情况下，理想亦是信念，信念亦是理想。当理想作为信念是，它是指人们确信的一种观点和主张：当信念作为理想时，它是与奋斗目标相联系的一种向往和追求。 4、树立中国特色社会主义的共同理想：①坚定对中国共产党的信任②坚定走中国特色社会主义道路的信念③坚定实现中华民族伟大复兴的信心 5、实现理想的根本途径：勇于实践、艰苦奋斗
2018年自考《计算机组成原理》试题
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。
计算机组成原理全部实验.
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