计算机组成原理期末复习知识要点

第一章1）冯.诺依曼主要三个思想是什么？（1）计算机处理采用二进制或二进制代码（2）存储程序（3）硬件五大部分：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器2）计算机硬件由哪5部分组成？输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器3）VLSI中文的意思是什么？超大规模集成电路4）列举出三个计算机应用领域？1．科学技术计算2．数据信息处理3．计算机控制4．计算机辅助技术5．家庭电脑化5）计算机系统分哪两大系统？硬件和软件系统6）计算机内部信息包括哪两大信息？计算机中有两种信息流动：一是控制信息，即操作命令，其发源地为控制器；另一种是数据流，它受控制信息的控制，从一部件流向另一部件，边流动边加工处理。

7）计算机性能主要包括哪三个主要性能？（1）基本字长: 是参与运算的数的基本长度，用二进制数位的长短来衡量，取决寄存器、加法器、数据总线等部件的位数。

（2）主存容量:可以用字节，有的用字长，K、M、G、T（3）运算速度: 是每秒能执行的指令条数来表示，单位是条/秒。

（MIPS）8）现代计算机系统分为五个层次级别是如何划分的？从功能上，可把现代计算机系统分为五个层次级别：第一级是微程序设计级：是硬件级第二级是一般机器级：机器语言级第三级是操作系统级：是操作系统程序实现。

(混合级)第四级是汇编语言级：一种符号形式语言。

第五级是高级语言级9）机器数是指什么？它主要是解决了数值的什么表示？10）机器数有哪4种表示方法？原码表示法、补码表示法、和移码表示法四种。

11）计算机数值有哪两种表示方式？它主要解决了数值的什么表示？定点表示和浮点表示。

主要解决数中小数点的位置的确定。

12）浮点数在计算机内部表示两种方式是如何安排的？13）尾数是补码表示其规格化如何表示？正数：0.1×…×的形式负数：1.0×…×的形式14）解释计算机内部数值0和字符0有何不同？数值0在计算机中为00H，而字符0为其ASCII码30H。

15）计算机如何判断加法溢出的？当运算结果超出机器所能表示的数域范围时，称为溢出。

判别方法有：符号位判别法、进位判别法、双符号位判别法。

16）半加器与全加器有什么不同？全加器会考虑低位进位而半加器不能17）ALU中文含义？算术逻辑运算单元18）并行进位链有哪两种实现方式？1）组内并行、组间串行的进位2) 组内并行、组间并行的进位链19）浮点加法运算有哪4个步骤？①0 操作数的检查；②比较阶码大小并完成对阶；③尾数进行加或减运算；④结果规格化并进行舍入处理。

第二章20）存储器按存储介质分类有哪3种？（1）半导体存储器（2）磁表面存储器（3）激光存储器21）存储器按存取方式分类有哪3种？（1）随机存储器（RAM）（2）串行访问存储器（SAS）（3）只读存储器（ROM）22）存储器按在计算机系统中的作用分类有哪4种？主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器23）存储器三个分级的结构是什么？通常采用三级存储器结构（高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器），CPU能直接访问存储器（高速缓冲存储器、主存储器）称为内存储器（内存），不能直接访问称为外存储器（外存）24）主存的3个技术指标是什么？1、存储容量2、存取时间3、存取周期25）简述六管静态MOS存储单元工作原理？26）Intel 2114是六管静态MOS芯片，一个1KBX4位的静态RAM，地址总线有多少根？选中该芯片一个地址至少可读多少位？10,427）简述四管动态MOS存储单元工作原理？28）Intel 2116四管动态MOS（DRAM），一个16KBX1位DRAM，2根应用行（RAS）、列（CAS）地址选择信号，分两次传送地址，地址引脚应有几根连接地址线上？选中该芯片一个地址至少可读多少位？7, 129）动态MOS存储器刷新方法有哪三种？集中式刷新、分散式刷新和异步式刷新30）半导体只读存储器有哪4种？1．掩模式只读存储器（MROM）2．可编程只读存储器（PROM)3．紫外光线可擦除可编程只读存储器（EPROM）4．电可擦除电可改写只读存储器(EEPROM)31）存储器与CPU的连接有哪2种方式，它们主要是解决什么问题的？根据芯片结构的不同，连接方式可以采用：位并联法（位扩展法）：从字长方向扩展地址串联法（字扩展法）：从字数方向扩展。

32）Cache中文含义？高速缓冲存储器33）Cache的功能是什么？Cache功能：用于弥补CPU和主存之间的速度差异，提高CPU访问主存的平均速度。

34）Cache的目的是什么？35）Cache 存储器的地址映像有哪3种方式？地址映象方式有直接映象、全相联映象和组相联映象。

36）LRU中文含义？最近最少使用(LRU)算法36）多体交叉存储器主要作用是什么？能够实现同时从存储器取出n条指令37）虚拟存储器和主存-Cache存储器相同点和不同点？相同处：①化为许多信息块②从慢存储器传递快存储器调度③有替换策略④映射关系和变换地址不同处：①作用不同：速度(主-C)和容量(虚拟)。

②信息块长度不同③主-C速度比为5~10;1,而主-辅速度为1;100~1000）④CPU读取的时间相差较大⑤存取信息、地址变换和替换策略（主-C用硬件，虚拟用操作系统的软件加适当的硬件）38）存储区域保护有哪3种？页表保护、段表保护和键式保护40）在计算机组成原理中学了哪两种纠错码？海明校验码和循环码（CRC）41）海明校验码工作原理？采用分成多个奇偶校验组，根据每组的位的校验位组成校验出错编码。

42）循环码（CRC）工作原理？是一种建立在模2运算的编码规律的校验码，它可以通过模2运算来建立有效信息和校验位之间的约定关系，即要求N=K+R位的某数能被某一约定的除数除尽第三章43）什么是指令系统？指令系统：一台计算机的所有指令的集合。

按计算机层次来划分有微指令、机器指令和宏指令。

44）指令系统的性能由哪4个？（1）完备性：指令系统丰富、功能齐全、使用方便（2）高效性：占储存空间少、执行速度快（3）规整性：含对称性、匀齐性以及指令格式和数据格式的一致性（4）兼容性：系列机做到“向上兼容”。

45）指令的格式有哪两大部分组成？指令格式是用一条二进制代码表示一条指令的结构形式，由操作码和地址码（操作数的地址）两种字段组成。

46）指令字长度是指什么？指令字中的二进制代码的位数47）长格式指令含义？指令字长度大于机器字长的指令，称为长格式指令，否则称为短格式，一台机器可同时存在。

48）等长指令字结构含义？等长指令字结构：在一个指令系统中，若各种指令长度是相等的。

49）变长指令字结构含义？在一个指令系统中，若各种指令长度不是完全相等的。

50）在等长指令字结构，指令操作码合理扩展方法是如何扩展的？在指令字通常有一个固定不变的长度来表示基本操作码，而对一部分不需要的某个地址码的指令，则把它们的操作码的长度扩充到该地址字段，这样既能充分利用指令字的各字段，又能在不增加指令长度的情况下扩展操作码的长度，从而能表示更多的指令。

51）寻址方式含义？当采用地址指定方式时，形成操作数或指令地址的方式，称为寻址方式。

52）寻址方式分哪两大类？指令的寻址方式和操作数寻址方式53）指令的寻址方式有哪两种基本寻址？顺序寻址方式和.跳跃寻址方式54）操作数的寻址方式有哪些？1、隐含寻址方式2、立即寻址3、寄存器寻址方式4、直接寻址5、间接寻址6、相对寻址7、基址寻址8、变址寻址9、堆栈寻址55）指令分类有哪些？1.数据传送指令2.算术/逻辑运算指令3.移位操作指令4.程序控制指令5.输入输出指令6.字符串处理指令7.堆栈操作指令8.特权指令等第四章56）CPU由哪两部分的组成？CPU由控制器运算器两个主要部件组成57）控制器中主要寄存器有哪些？它的主要作用是什么？程序计数器PC：存放指令的地址（当前指令或者下一条指令地址）当指令顺序执行时，由PC+1产生下一条指令的地址；当遇到转移指令时，转移地址 PC作为下一条指令的地址。

地址寄存器AR：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。

指令寄存器IR：用来保存当前正在执行的一条指令58）运算器主要作用是什么？(1)执行所有的算术运算；(2)执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

59）CPU的主要功能有哪4个控制？（1）指令控制（2）操作控制：（3）时间控制：（4）数据加工：60）数据通路的含义？数据通路：寄存器之间传送信息的通路。

由操作控制器完成。

61）操作控制器起什么作用？根据指令操作码和时序信号的要求，产生各种操作控制信号，以便正确地建立数据通路，从而完成取指令和执行指令的控制的部件。

62）操作控制器设计方法有哪3种？1）硬布线控制器：是采用组成逻辑技术来实现控制的操作控制器2）微程序控制器：是采用存储逻辑技术来实现控制的操作控制器3）门阵列控制器：是采用逻辑技术和存储逻辑技术相结合的操作控制器63）硬布线控制器和微程序控制器分别采用什么技术来实现？64）时序产生器起什么作用？是对各种操作实施时间上的严格控制的部件65）指令周期的含义？CPU每取出并执行一条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需用的时间通常叫做一个指令周期。

66）CPU周期（机器周期）的含义？机器周期也称为CPU周期。

通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。

指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，67）节拍脉冲（T周期）的含义？68）定长的CPU周期的含义？69）不定长CPU周期的含义？70）非访问主存储器指令的指令周期工作流程？71）直接访问主存储器指令的指令周期工作流程？72）间接访问主存储器指令的指令周期工作流程？73）程序控制指令的指令周期工作流程？74）时序信号的作用？CPU中，时序信号使计算机可以准确、迅速、有条不紊地工作。

75）指令周期分为哪2个周期？76）CPU是如何来区分数据和指令？CPU 能很容易通过时序控制信号从时间和空间上识别出是数据还是指令。

77）时序信号最基本的体制是什么？时序信号最基本的体制是电位—脉冲制。

78）组合逻辑控制器时序信号采用什么体制？主状态周期-节拍电位-节拍脉冲三级体制79）微程序控制器时序信号采用什么体制？一般采用电位-节拍脉冲二级体制。

一个节拍电位表示一个CPU周期，节拍脉冲就是时钟周期。

80）时序信号产生器一般有哪4部分组成？时钟源、环形脉冲发生器、节拍脉冲和读写时序译码逻辑、启停控制逻辑等部分组成81）CPU的控制方式有哪三种？同步控制、异步控制、联合控制82）微程序设计技术设计的思想？就是按照设计解题程序的思路，把操作控制信号编成微指令，并将微指令代码存放到只读存储器里；当机器运行时，一条一条地读出这些微指令，产生计算机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行规定的操作。