第3章计算机原理复习
计算机原理复习重点
复习重点第1章绪论(概念)1计算机系统的组成分为两大范畴：硬件和软件。
书P4图1-1●计算机硬件分为主机和外设；●计算机软件分为系统软件和应用软件两大类。
2计算机系统的组成：冯·诺依曼计算机基本特点：●采用二进制形式表示指令和数据；●计算机采用存储程序的工作方式；●计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。
了解主要部件功能。
3存储系统通常分为三级存储体系是指：Cache—内存—外存三层架构，通常内存（主存）和Cache由半导体存储器构成。
4总线概念●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。
●总线：一组公共信息传输线路，能为多个部件服务，可分时地发送与接收各个部件的信息。
●总线的数据通路宽度：指能够一次并行传送的数据位数。
●总线分为单向总线和双向总线。
（传送方向分）单向总线：挂在总线上的一些部件将信息有选择地传向另一些部件，却不能反向传送；双向总线：挂在总线上的任何一个部件或设备都可以从总线上有选择地接受其他部件或设备的信息，而且能通过总线有选择的向其他部件或设备发送信息。
●根据所传信息种类不同，通常系统总线可以分为三种：数据总线DB、地址总线AB、控制总线CB5计算机系统的层次结构●从语言功能角度划分层次结构，一般地，计算机的语言由低到高可以分成机器语言、汇编语言、高级语言和专用语言等●计算机硬件的物理功能是执行机器语言，机器语言是能够被计算机硬件直接识别的语言。
汇编语言是一种面向机器结构的低级程序设计语言。
6计算机的主要指标●机器基本字长：参与计算机运算的操作数的基本位数。
●存储器容量：一般，以字节数表示存储器容量，例如：1KB=210B；1MB=220B；1GB=230B；1TB=240B第2章数据信息表示2.1数值数据的信息表示（掌握）1进位计数制之间的转换2数的小数点表示●根据小数点位置是否固定，数的格式分为两种表示形式，分别是定点数和浮点数。
计算机组成原理—习题解答(第三章)
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第三章 3.10
题解：
⑴ 64K×32位 / 16K×8位 = 4×4 = 16片； ⑵ 见下页； ⑶ 8ms / 128 = 62.5us，刷新周期为62.5us，128个刷新周期； ⑷ 分散式对存储器刷新一遍用时128×0.5us×2=128us，在8ms
题解： 1ms(1000us)内必须刷新64次，每次刷新时间为1/4us ，则1ms内16us用于刷新，比例为1.6%。 或者， 1ms中包含的存取周期数为：1ms/250ns=4000个
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第三章 3.10
A6~0行 A13~7列
A6~0 刷新
A14
A15 -RAS
REF
A6~0 地址 -WE 多路 选择 -RAS0 器
-RAS1
片 选 译 -RAS2 码 器 2:4 -RAS3
-CAS
A6~0 -WE
16KX8 DRAM
16KX8 DRAM
第三章 3.6
3.6若用1M×1位的DRAM芯片构成1M×16位的主存储器 ，芯片内部存储元排列成正方形阵列，其刷新最大间隔时 间为4ms。则采用异步刷新时，两次刷新操作应相隔多长 时间？4ms时间内共需多少个刷新周期？
题解： 刷新定时信号的周期时间为： 4ms/1024 = 3.9us; ； 4ms时间内共需1024个刷新周期。
题解：
(1) 寻址范围=64K / (32/8) = 16K字；存储容量为16K×32bit。 (2) 字地址与字节地址的分配：（大端方式）
计算机组成原理(唐朔飞) 复习资料
第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3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。
硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。
2. 如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。
高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；●指令和数据均用二进制表示；●指令由操作码、地址码两大部分组成，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；●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；●机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
6. 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机系统的主要技术指标。
答：计算机硬件组成框图如下：各部件的作用如下：控制器：整机的指挥中心，它使计算机的各个部件自动协调工作。
运算器：对数据信息进行处理的部件，用来进行算术运算和逻辑运算。
存储器：存放程序和数据，是计算机实现“存储程序控制”的基础。
计算机组成原理-第3章 指令系统
3.2.3 基本的数据寻址方式
数据寻址方式是根据指令中给出的地址码字段寻找真实操 作数地址的方式。
指令中的形式地址A───→有效地址EA
寻址方式 每种计算机的指令系统都有自己的一套数据寻址方式，不 同计算机的寻址方式的名称和含义并不统一，下面介绍大多数计 算机常用的几种基本寻址方式。
30
1.立即寻址
8
1.四地址指令
OP
A1
A2
A3
A4
(A1)OP(A2)→A3 A4＝下条将要执行指令的地址 其中：Ai表示地址，(Ai)表示存放于该地址中的内容。
9
2.三地址指令
OP
A1
A2
A3
(A1)OP(A2)→A3 (PC)+1→PC（隐含）
执行一条三地址的双操作数运算指令，至少需要访问4次 主存。第一次取指令本身，第二次取被操作数，第三次取操作 数，第四次保存运算结果。
IR OP Rb D
ALU
主存储器
操作数 操作数
-D 基址值
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2.寄存器寻址
寄存器寻址指令的地址码部分给出某一个通用寄存器的编 号，这个指定的寄存器中存放着操作数。操作数S与寄存器Ri的关 系为：
S=(Ri) 寄存器寻址具有两个明显的优点： ①从寄存器中存取数据比从主存中快得多； ②由于寄存器的数量较少，其地址码字段比主存单元地址
字段短得多。
32
3.直接寻址
15
1.规整型
操作码字段的位数和位置是固定的。 假定：指令系统共有m条指令，指令中操作码字段的位数 为N位，则有如下关系式： N≥log2 m 规整型编码对于简化硬件设计，减少指令译码的时间是非 常有利的。 IBM 370机（字长32位）的指令可分为三种不同的长度,不 论指令的长度为多少位，其中操作码字段一律都是8位。
计算机组成与原理第三章答案
计算机组成与原理第三章答案第三章3.1⼗进制数化成地进制数和⼋进制数（⽆法精确表⽰时，⼆进制数取3位⼩数，⼋进制取1位⼩数）。
7＋3/4,±3/64,73.5,725.9375,25.34解：（1）、（7+3/4）：（7）10=（111）2（3/4）10=（0.00）2∴（7+3/4）10=（111.11）=（7.6）8（2）、（±3/64）10=（±0.000011）2=（±0.03）8（3）、（73）10=64+8+1=（1001001），（0.5）10=（0.1）2∴（73.5）10=（1001001.1）2=（111.4）8（4）、（725）10=512+128+64+16+4+1=（1011010101）2=（1325）8（0.9375）10=（0.1111）2=（0.74）8∴（725.9375）10=（1011010101.1111）2=（1325.74）8（5）、（25）10=（11001）2=（31）8（0.34）10=（0.011）2=（0.3）8∴（25.34）10=（11001.011）2=（31.3）83.2 把下列各数化成⼗进制数：（101.10011）2,(22.2)8,(AD.4)16,解：（1）（101.10011）2＝２2＋２0＋２－１＋２-4＋２-5=(5.59375)10=(5+19/32)10（2）(123.123)4=42+2*41+3+4-1+2*4-2+3*4-3=(27.421875)10 =(27+27/64)10=(1+1/4)*(4+2*4+3)=27*(1/64+1)(3) (22.2)8=2*81+2+2*8-1=(10.25)10=(10+1/4)10(4)(AD.4) 16=10*16+13+4*16-1=(173.25)10=(173+1/4)10(5) (300.3)8=3*82+3*8-1=(192.375)10=(192+3/8)103.3 完成下列⼆进制运算：101.111+11.011,1001.10-110.01,101.11*11.01,101110111÷11013.4写出下列各地进制数的原码、补码和反码：0.1010,0,-0,-0.1010,0.1111,-0.0100答：x [x]原[x]补[x]反0.1010 0.1010 0.1010 0.10100 0.0000 0.0000 0.0000-0 1.0000 0.0000 1.1111-0.1010 1.1010 1.0110 1.01010.1111 0.1111 0.1111 0.1111-0.0100 1.0100 1.1100 1.10113.5 已知[X]原为下述各值，求[X]补:0.10100,1.10111,1.10110答：[x]原0.10100 1.10111 1.10110[x]补0.10100 1.01001 1.010103.6 已知[X]补为下述各值，求X（真值）：0.1110,1.1100,0.0001,1.1111,1.0001答：[x]补0.1110 1.1100 0.0001 1.1111 1.0001x 0.1110 -0.0100 0.0001 -0.0001 -0.11113.7已知X＝0.1011,Y= -0.0101,试求：[X]补，[-X]补,[Y]补，[-Y]补,[X/2]补,[X/4]补,[2X]补,[Y/2]补,[Y/4]补,[2Y]补,[-2Y]补答：[x]补=0.1011; [-x]补=1.0101; [y]补=1.1011; [-y]补=0.0101;[x/2]补=0.0101(1); [x/4]补=0.0010(11); [2x]补=1.0110(溢出)；[y/2]补=1.1101(1); [y/4]补=1.1110(11); [2y]补=1.0110; [-2y]补=0.10103.8 设⼗进制数X＝（＋128.75）＊2－10（1）若（Y）2＝（X）10，⽤定点数表⽰Y值。
04741计算机网络原理复习第三章习题
()
– A．调频
B．调幅
– C．正交相移
D．脉码调制PCM
– 17.D
18．使用载波信号的两种不同幅度来表示二进制值的
两种状态的数据编码方式称为（
）
– A．调幅
B．调频
– C．相位调制
D．幅度相位调制
– 18.A
19．在计算机内部的数据通信常以( )方式进行。
– A．单工
B．并行
– C．半双工
33．在三种常用的数据交换技术中，线路利用率最低 的是( )。
– A．电路交换
B．报文交换
– C．分组交换
D．信元交换
– 33.A
34．经过电路交换的通信通常包括哪三个阶段？( )
– A．建立连接，数据传送，断开连接 – B．通信开始，通信中继，通信结束 – C．呼叫开始，呼叫维持，呼叫结束 – D．建立路由，数据传送，撤消路由
– 25.A
27．在下面的说法中，( )是正确的。
– A．虚电路和数据报都能保证分组按发送顺序到达目的主机 – B．在通信的两个站点间只能建立一条虚电路 – C．虚电路的各个节点不需要为每个分组作路径选择 – D．虚电路在传送数据前必须建立起专用的通信线路
– 27.C
28．关于数字通信，以下说法错误的是( )
– D．虚电路服务的可靠性比数据报服务的可靠性高
– 31.B
32．以下各项中，不是数据报操作特点的是( )
– A．每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处 理的
– B．在整个传送过程中，不需建立虚电路
– C．使所有分组按顺序到达目的端系统
– D．网络节点要为每个分组做出路由选择
– 32.C
D．全双工
大工计算机原理第3章8086微处理器的指令系统(1)资料
第3章 8086微处理器的指令系统（1）3.1 指令系统概述● 指令系统是一台计算机所能（识别和执行）的全部指令的集合。
它与（微处理器）有着密切的关系,不同的微处理器有不同的指令系统。
8086CPU 包含133条指令● 指令是使计算机执行某种（特定操作）的二进制编码。
指令一般包括两个部分：（操作码域）和（地址域）。
填空操作码域：存放指令的操作码,即指明该指令应由计算机完成何种操作。
地址域：确定操作数的值或地址、操作结果的地址，有的指令的地址域还指出下一条指令的地址。
● 机器指令：计算机能（直接识别）的二进制代码。
● 汇编语言：汇编语言是一种符号语言，用助记符表示操作码，用符号或符号地址表示操作数或操作数地址,它与机器指令是一一对应的● 汇编程序：将汇编语言源程序翻译成机器语言（就是一条一条的机器指令），即目标程序。
3.2寻址方式● 根据（指令内容）确定（操作数地址）的过程，称为寻址。
● 根据寻址方式计算所得到的地址叫做（有效地址EA ）,也就是(段内偏移地址)。
有效地址还需要与相应的(段基地址)组合才是20位的(物理地址PA) ，该工作由微处理器来完成。
牢记什么是EA ？什么是PA ？怎么计算？后面有关于EA 和PA 的解释及计算方法！● 寻址方式在两种方式下被涉及：（操作数）的寻址方式和（指令）的寻址方式。
如果没有特别说明,寻址方式是指源操作数的寻址方式。
1、隐含寻址（隐含了规定的操作数）例：DAA 指令,只有操作码,无操作数。
规定对AL 中的内容进行压缩BCD 码转换。
2、立即寻址（操作数（立即数）直接放在指令中，不需访问存储器）例：MOV AX ，1234H （若CS=1000H ，IP=100H ）3、寄存器寻址（操作数就放在内部寄存器中,不需访问存储器）例：INC CX ；(CX)←(CX)+1 MOV AX ，BX ；执行后BX 内容不变 4、直接寻址（指令中直接给出操作数的存放地址） 例1：MOV AX ，[4000H] （DS ＝3000H ）☞操作数寻址 可以进行寄存器寻址的寄存器： （16位）AX 、BX 、CX 、DX 、SI 、DI 、SP 、BP（8位） AH 、AL 、BH 、BL 、CH 、CL 、DH 、DL例2：MOV ES:[1234H]，BL （ES ＝4000H ）注意：（1）指令中给出的[4000H]和[1234H]是操作数的偏移地址。
计算机组成原理复习要点
第三章 运算方法和运算器件
• 定点加、减运算及其溢出判断方法，其中减法运算是通过补码加法运 算实现的，其中根据[x]补求[-x]补。什么时候将会发生溢出？P6162,三种溢出判断方法。在计算机中，所表示的数会发生溢出，其根本 原因是计算机的字长有限。
• 定点原码乘法采用数值位用绝对值相乘，符号位单独处理；补码乘法 采用Booth算法；定点原码加减交替除法 ：仅当最后一步余数为负时， 做恢复余数的操作
第二组：
4000H~7FFFH
第三组：
8000H~BFFFH
第四章：
C000H~FFFFH
第五章 指令系统
• 指令的格式是指指令用二进制表示的形式，通常由指令码和操作数的 地址码两部分组成，操作数有一地址、二地址和多地址之分；指令码 有定长与不定长之分；指令系统是表征一台计算机性能的重要因素， 它的格式和功能不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软 件。
复习要点
第一章 计算机系统概论
计算机系统
硬件系统
软件系统
外围设备 主机
系统软件
应用软件
外输输 C 内 存入出 P 存 储设设 U 器备备
寄运 控 高
存算 制 速
器器 器 缓
包
存
含
( )
操 作 系 统
语数
言据
处 理 程
… …
库 管 理
序系
统
数自 据动 处控 理制 程程 序序
企科
业学
管… 计 理… 算
• 流水线的概念，流水CPU是一种非常经济而实用的时 间并行技术，影响流水线性能的因素：访存冲突（即 资源相关）和相关（数据相关、控制相关）问题
第八章 系统总线
• 系统总线的结构有单总线和多总线之分，功能有数据 线、地址线和控制线之分，其中地址线（控制线）的 功能：提供主存、I / O接口设备的地址（控制信号、 响应信号）。计算机系统中，根据应用条件和硬件资 源不同，数据传输方式可采用串行微指令的编码。注意PC+1在不同机器中的含义， 如8位字长、16位指令和16位字长、16位指令
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第三章运算方法和运算器
第一节定点加、减法运算
一、选择题
1.下列表达式中正确的运算结果为（）
A.(10101)2×(2)10=(20202)2
B.(10101)3×(2)=(20202)3
C.(10101)3×(3)10=(30303)3
D.(101010)3-(20201)3=(11011)3
2.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过()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.原码运算的十进制加法器
D.补码运算的二进制加法器
3.在定点数运算中产生溢出的原因是（）
A.运算过程中最高位产生了进位或借位
B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围
C.运算结果的操作数超出了机器的表示范围
D.寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位
4.在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须
有()，它一般用()来实现。
A.译码电路，与非门
B.编码电路，或非门
C.溢出判断电路，异或门
D.移位电路，与或非门
5.若浮点数的阶码和尾数都用补码表示，则判断运算结果为规格化数的方法是（）
A.阶符与数符相同
B.阶符与数符相同
C.数符与尾数小数点后第1位数字相异
D.数符与尾数小数点后第1位数字相同
二、填空题
1.补码加减法中，作为数的一部分进行运算，要去掉。
2.为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用表示，负数的符号用表示。
3.采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位，则表明发生了溢出。
若结果的符号位为，表示发生正溢出；若为，表示发生负溢出。
4.采用单符号位进行溢出检测时，若加数与补加数符号相同，而运算
结果的符号与操作数的符号，则表示溢出；当加数与被加数符号不
同时，相加运算的结果。
5.利用数据编码的最高位和次高位的进位状况来判断溢出，其逻辑表达式为V=。
6.在减法运算中，正数减数可能产生溢出，此时的溢出为溢出；负数减数可能产生溢出，此时的溢出为溢出。
第二节定点运算器的组成和结构
一、选择题
1.定点运算器用来进行（）
A.进制数加法运算
B.定点数运算
C.算术运算
D.进行定点
数运算也进行浮点数运算
2.有关算术左移，说法正确的是（）
A.数据顺次左移1位，最低位用0补充
B.数据顺次左移1位，最低位用1补充
C.数据顺次左移1位，最低位用原最高位补充
D.数据顺次左移1位，最高位不变
3.串行运算器是一种最简单的运算器，其运算规则是：按时间先后次序（）
A.由低位到高位逐位运算
B.由高位到低位逐位运算
C.由低位到高位先行进行运算
D.由高位到低位先行借位运算
4.组成一个运算器需要多个部件，下面不是组成运算器的部件的是（）
A.状态寄存器
B.数据总线
C.ALU
D.地址寄存器
5.逻辑右移指令执行的操作是（）
A.符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位
B.符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位
C.进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位
D.符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位
6.乘法器的硬件结构通常采用（）
A.串行加法器和串行移位器
B.并行加法器和串行左移
C.并行加法器和串行右移
D.串行加法器和串行右移
7.现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织，下述总线结构的运算器中，()的操作
速度最快，()的操作速度最慢。
A.单总线结构
B.双总线结构
C.三总线结构
D.多总线结构
二、填空题
1.为了运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用加减法，乘除法或乘除法。
2.定点运算器中，一般包括、、、、和等。
3.我们通常把从一个功能部件向另一个功能部件传送数据所经过的功能部件、总线等称为。
第三章运算方法和运算器
第一节定点加、减法运算
一、选择题
1.B
2.D
3.C
4.C
5.C
二、填空题
1.符号位符号位产生的进位
2.0011
3.不相同0110
4.不一致不会产生溢出
5.C0C1
6.负正正负
第二节定点运算器的
组成和结构
一、选择题
1.B
2.A
3.A
4.D
5.A
6.C
7.CA
二、填空题
1.补码原码补码
2.算术逻辑运算部件(ALU)通用寄存器组累加器状态寄存器多路开头数据总线
3.数据通路。