计算机组成与结构原理考试重点

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计算机组成原理知识要点与期末考试题及答案

计算机组成原理知识要点与期末考试题及答案

计算机组成原理知识要点与复习题(期末考试题)选择题:1.若十进制数据为137.5则其八进制数为(B )。

A、89.8B、211.4C、211.5D、1011111.1012.若x补=0.1101010,则x原=(A )。

A、1.0010101B、1.0010110C、0.0010110D、0.11010103.若采用双符号位,则发生正溢的特征是:双符号位为(B)。

A、00B、01C、10D、114.原码乘法是(A )。

A、先取操作数绝对值相乘,符号位单独处理B、用原码表示操作数,然后直接相乘C、被乘数用原码表示,乘数取绝对值,然后相乘D、乘数用原码表示,被乘数取绝对值,然后相乘5.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。

A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址6.下列数中,最小的数是(A)。

A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.457.下列数中,最大的数是(D)。

A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.458.下列数中,最小的数是(D)。

A.(111111)2B.(72)8C.(2F)16D.509.已知:X=-0.0011,Y= -0.0101。

(X+Y)补= ( A)。

A.1.1100B.1.1010C.1.0101D.1.100010.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是(C )。

A.17 B.19C.27D.3611.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C )。

A.64K B.32KB C.32K D.16KB12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C )。

A.21B.17C.19D.2012.计算机内存储器可以采用(A)。

A.RAM和ROMB.只有ROMC.只有RAMD.RAM和SAM13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用( C) 。

计算机组织架构考试题库及答案

计算机组织架构考试题库及答案

计算机组织架构考试题库及答案计算机组织架构是计算机科学的一个重要分支,它研究的是计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法。

以下是计算机组织架构的考试题库及答案,供您参考。

一、选择题1. 计算机组织架构主要研究的是计算机系统中硬件和软件的( )。

A. 组成B. 结构C. 操作D. 设计方法答案:A、B、C、D2. 计算机的中央处理器(CPU)主要由( )两部分组成。

A. 控制器和运算器B. 控制器和内存C. 运算器和内存D. 控制器和输入输出设备答案:A3. 下列哪种存储器是计算机的主要存储设备?( )A. 只读存储器(ROM)B. 随机访问存储器(RAM)C. 磁盘存储器D. 光盘存储器答案:B4. 计算机的指令包括操作码和( )。

A. 地址码B. 操作数C. 寄存器D. 指针答案:B5. 计算机的输入输出设备中,属于输入设备的是( )。

A. 打印机B. 鼠标C. 显示器D. 键盘答案:B、D二、填空题1. 计算机的中央处理器(CPU)主要由控制器和______两部分组成。

答案:运算器2. 计算机的存储器分为内存和外存,其中内存主要包括______和______。

答案:随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)3. 计算机的指令由操作码和______组成。

答案:操作数4. 计算机的______负责将指令译码,并控制计算机的运行。

答案:控制器5. 计算机的______用于存储正在运行的程序和数据。

答案:内存三、简答题1. 请简述计算机组织架构的主要研究内容。

答案:计算机组织架构主要研究计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法,包括计算机的中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备、指令系统等方面的设计和技术。

2. 请简述中央处理器(CPU)的主要功能。

答案:中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,主要负责执行计算机指令、控制计算机运行、进行数据运算和处理等功能。

它主要由控制器和运算器两部分组成,通过控制器的控制,协调运算器和其他硬件设备的工作,完成对指令的执行和数据的处理。

计算机体系结构必考知识点

计算机体系结构必考知识点

计算机体系结构必考知识点一、知识概述《计算机体系结构必考知识点》①基本定义:计算机体系结构呢,简单说就是计算机的各个组成部分,像处理器、内存、输入输出设备等,它们之间是怎么连接的,还有各自的功能怎么协同工作。

就好比一个足球队,每个球员(硬件组件)都有自己的位置(功能),教练(操作系统等软件)怎么安排他们配合踢球(协同工作),这就是大致的概念。

②重要程度:在计算机这个学科里,这可太重要了。

要是不懂体系结构,就好比你盖房子不知道怎么搭框架,那接下来的装修(软件开发之类的)就无从下手。

计算机系统的性能、功能等都和它有很大关系。

③前置知识:得有基本的数字电路知识,像什么是逻辑门之类的。

还有对计算机各个硬件部件有个简单了解,就像你得知道有CPU这个东西,它大致是干啥的。

如果之前学过计算机组成原理那就更好了,就像你是个盖房子的小工,盖了几次小房子(了解简单的硬件组合),再来盖大楼(学习体系结构)就容易些。

④应用价值:实际应用可多了。

比如说设计新的计算机芯片,要考虑体系结构。

像手机厂商想让手机运行得更快,还不那么耗电,那就得优化手机芯片的体系结构。

再比如说云计算中心设计大型服务器集群,也得按照合理的体系结构来,这样才能高效处理海量的数据。

二、知识体系①知识图谱:在计算机学科的大地图里,计算机体系结构是重要的一块。

它连接着计算机硬件底层,向上又影响着操作系统、软件应用的开发。

就好比它是城市里的交通规划(对计算机里的数据等流动起规划作用),其他的建筑物(软件等)得按照这个交通规划来建设。

②关联知识:和计算机组成原理关联紧密,组成原理就像是讲每个部件的详细构造,体系结构就是把这些部件组合起来看。

和操作系统也有很大关系,操作系统的运行依赖于计算机体系结构提供的环境。

就好像演员(操作系统)得在舞台(体系结构)上表演。

③重难点分析:掌握难度在于概念比较抽象,像多级存储体系结构,什么缓存、主存、外存的关系不好理解。

关键点在于要理解各个部件的交互原理。

计算机组成原理期末考点重点

计算机组成原理期末考点重点

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。

计算机组成与系统结构 复习要点解析

计算机组成与系统结构 复习要点解析

第一章计算机系统概论1、基本概念硬件:是指可以看得见、摸得着的物理设备(部件)实体,一般讲硬件还应包括将各种硬件设备有机组织起来的体系结构。

软件:程序(代码)+ 数据 + 文档。

由两部分组成,一是使计算机硬件能完成运算和控制功能的有关计算机指令和数据定义的组合,即机器可执行的程序及有关数据;二是机器不可执行的,与软件开发、过程管理、运行、维护、使用和培训等有关的文档资料。

固件:将软件写入只读存储器ROM中,称为固化。

只读存储器及其写入的软件称为固件。

固件是介于硬件和软件之间的一种形态,从物理形态上看是硬件,而从运行机制上看是软件。

计算机系统的层次结构:现代计算机系统是由硬件、软件有机结合的十分复杂的整体。

在了解、分析、设计计算机系统时,人们往往采用分层(分级)的方法,即将一个复杂的系统划分为若干个层次,即计算机系统的层次结构。

最常见的是从计算机编程语言的角度划分的计算机系统层次结构。

虚拟计算机:是指通过配置软件扩充物理机(硬件/固件实现)功能以后所形成的一台计算机,而物理机并不具备这种功能。

虚拟机概念是计算机分析设计中的一个重要策略,它将提供给用户的功能抽象出来,使用户摆脱具体物理机细节的束缚。

2、计算机的性能指标。

1 吞吐量:表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量,用bps度量。

2 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。

3 利用率:在给定的时间间隔内,系统被实际使用的时间所在的比率,用百分比表示。

4 处理机字长:常称机器字长,指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数,如32位机、64位机。

5 总线宽度:一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。

6 存储器容量:存储器中所有存储单元(通常是字节)的总数目,通常用KB、MB、GB、TB来表示。

7 存储器带宽:单位时间内从存储器读出的二进制数信息量,一般用B/s(字节/秒)表示。

计算机组成原理期末考试简答题重点

计算机组成原理期末考试简答题重点

一、简答题1、试述浮点数规格化的目的和方法。

答:浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。

当尾数用补码表示时,若符号位与小数点后的第一位不相等,则被定义为已规格化的数,否则便是非规格化数。

通过规格化,可以保证运算数据的精度。

方法:进行向左规格化,尾数左移一位,阶码减1,直到规格化完毕。

2、简述循环冗余码(CRC)的纠错原理。

答:CRC码是一种纠错能力较强的校验码。

在进行校验时,先将被检数据码的多项式用生成多项式G(X)来除,若余数为0,说明数据正确;若余数不为0,则说明被检数据有错。

只要正确选择多项式G(X),余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的,由此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。

3、DRAM存储器为什么要刷新?有几种刷新方式?DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。

由于存储的信息电荷终究是有泄漏的,电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充,时间一长,信息就会丢失。

为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电,按需要补给栅极电容的信息电荷,此过程叫“刷新"。

①集中式—--正常读/写操作与刷新操作分开进行,刷新集中完成。

②分散式-——将一个存储系统周期分成两个时间片,分时进行正常读/写操作和刷新操作。

③异步式——-前两种方式的结合,每隔一段时间刷新一次,保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。

4、CPU中有哪些主要寄存器?简述这些寄存器的功能.(1)指令寄存器(IR):用来保存当前正在执行的一条指令。

(2)程序计数器(PC):用来确定下一条指令的地址.(3)地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。

(4)缓冲寄存器(DR):〈1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。

<2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

〈3>在单累加器结构的运算器中,缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。

计算机组成原理期末考试重点

计算机组成原理期末考试重点

1. 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:1>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2、什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线的负载总线上的部件都应具备什么特点?答:总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。

总线特点是某一时刻只能有一路信息在总线传输即分时使用。

为减轻总线负载总线上的部件应通过三态驱动电路与总线连通。

3、总线如何分类?什么是系统总线?系统总线又分为几类是单向的还是双向的?答:总线分类按数据传送方式分为并行传输总线和串行传输总线。

按连接部件不同分为计算机总线,测控总线,网络通信总线。

系统总线是指CPU,主存,I/O设备各大部件之间的信息传输线。

系统总线分为三类:地址总线,数据总线和控制总线。

数据总线是是双向传输与机器字长存储字长有关,地址总线是单向传输,与地址线的位数和存储单元有关。

4. 为什么要设置总线判优控制?常见的集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?答:总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题;常见的集中式总线控制有三种:链式查询、计数器定时查询、独立请求;特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计数器定时查询方式优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂;独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。

5. 什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。

解:刷新:对DRAM定期进行的全部重写过程;刷新原因:因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充,因此安排了定期刷新操作;常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。

计算机组成原理与体系结构基础知识试题及

计算机组成原理与体系结构基础知识试题及

计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析一、选择题1. 下面哪个不是计算机中的主要硬件组成部分?A. 中央处理器B. 内存C. 硬盘D. 显卡答案:D解析:显卡是计算机中的辅助硬件组成部分,用于处理图形输出。

而中央处理器、内存和硬盘是计算机的三大核心硬件组成部分。

2. 下面哪个不是计算机存储器的一种?A. 随机存取存储器(RAM)B. 只读存储器(ROM)C. 磁盘存储器D. 闪存存储器答案:C解析:磁盘存储器属于外部存储器,不属于计算机存储器的范畴。

计算机存储器主要包括RAM、ROM和闪存存储器。

3. 下面哪个不属于计算机指令的基本格式?A. 操作码+操作数B. 地址码+操作码C. 操作数+寄存器D. 机器码答案:B解析:计算机指令的基本格式通常为操作码+操作数。

其中操作码表示要执行的操作,操作数则是操作的对象。

地址码+操作码不符合常见的指令格式。

4. 下面哪个不属于计算机中的主要总线?A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 系统总线答案:D解析:系统总线并非计算机中的主要总线,而是由数据总线、地址总线和控制总线组成的总线系统。

5. 下面哪个不是计算机系统中的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案:C解析:打印机是计算机系统中的输出设备,而键盘、鼠标和扫描仪属于输入设备。

二、填空题1. 操作系统负责管理计算机的资源,同时提供给用户一个__________的工作环境。

答案:友好2. 在计算机中,字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数,它也是计算机的__________。

答案:基本数据类型3. 计算机内存中保存的数据在计算机断电后会丢失,因此又称为__________。

答案:易失性存储器4. ALU(算术逻辑单元)是计算机中负责执行__________运算的部件。

答案:算术和逻辑5. 程序计数器是CPU中的一个寄存器,用来存储下一条指令的__________。

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冯诺依曼结构特点:
1.计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。

2.程序预先存放在存储器中,计算机工作时能自动高速的从存储器中取出指令和数据加以执行。

3.数据采用二进制码表示。

4.指令由操作码和操作数组成。

5.指令按执行的顺序存放在存储器中,由程序指针指明要执行的指令所在的位置。

6.以运算器为中心,I/O设备和存储器之间的数据传送都通过运算器。

计算机软件系统的分类:
1.应用软件
2.系统软件:a.语言处理程序b.管理程序c.服务程序
主要性能指标:
1.吞吐率与吞吐量
2.响应时间
3.CPU时钟周期
4.主频:CPU的时钟频率
5.CPI:执行每条指令所需的平均时钟周期数
6.CPU执行时间
7.MIPS:每秒百万条指令8.MFLOPS:每秒百万个浮点操作
指令中包含信息的基本格式:
1、什么是指令?什么是指令系统?
指令:指计算机的硬件能够直接识别的命令
指令系统:计算机系统中全部指令的集合
1.操作码:用来表示该指令所要完成的操作
2.地址码:a.操作数的地址b.操作结果的存储地址c.下一条指令的地址
指令的类型:
1.算术逻辑运算指令
2.移位操作指令
3.浮点运算指令
4.十进制运算指令
5.字符串处理指令
6.数据传送指令
7.转移类指令
8.堆栈及堆栈操作指令
9.输入输出指令10.特权指令
CISC与RISC基本概念:
1.CISC:复杂指令计算机,新机型继承老机型全部指令导致系列机指令系统庞大。

2.RISC:精简指令计算机,通过简化指令而不是指令系统。

控制器的基本功能:取出指令、解释指令、执行指令。

微程序控制的基本概念:
将一条机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一个微指令对应一个
或几个微操作命令。

然後把这些微程序存到一个控制存储器中,用寻找用户程序机器指令的
办法来寻找每個微程序中的微指令。

微指令格式:
1.水平型微指令:控制字段和下址字段组成
2.垂直型微指令:微操作码字段和微地址码组成
硬布线控制的计算机概念和原理:
1.概念:完全采用组合逻辑电路来产生时序控制信号,所以又称为组合逻辑控制方式。

2.原理:a.机器周期信号的产生b.时序控制信号的产生
流水线的基本概念:
1.指令的解释方式:顺序、重叠和流水三种
2.流水线的性能指标:吞吐率、加速比和效率
流水线不能连续工作的原因与对策
1.编译形成的程序不能发挥流水线的作用。

需要在编译程序上下功夫,提高编译程序的性能。

2.存储器供应不足以满足连续流动所需的指令和数据.。

预取与缓存技术,Cache技术,多体交叉技术
3.因为出现了“相关”情况(主要是数据相关)。

后推法,定向技术
4.遇到了程序转移指令。

猜测法,预取转移目标,加快和提前形成条形码,推迟转移和加快短循环程序等存储器的分类和主要技术指标:
1.分类:主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器
2.半导体存储器的主要技术指标:容量,速度
磁表面存储器的主要技术指标:存储密度,存储容量,寻址时间
半导体存储器:
1.只读存储器(ROM)非易失性半导体存储器:
只读存储器(ROM)、可编程的只读存储器(PROM)、可擦除的只读存储器(EPROM)、
可用电擦除的可编程存储器(EEPROM)、快擦除读写存储器(FlashROM)
2.随机存储器(RAM)易失性半导体存储器:
静态存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM)
半导体存储器的扩展技术:
1.位扩展:将多片存储器的地址、片选、读写端相应并联,数据端单独引出
2.字扩展:将芯片的地址线、数据线、读写端相应并联,由片选信号来区分各芯片的地址范围
存储系统的层次结构:
“Cache—主存—辅存”三级存储层次
接口:就是主机与外设连接的桥梁,由它来完成CPU与外设之间信息的传递
外围设备和接口合称为I/O系统,接口又称设备控制器,适配器
端口:是指接口电路内可由程序员通过选择进行读写的那些寄存器地址
I/O接口与I/O设备之间的数据传送方式:
I/O接口与I/O设备之间的数据传送方式是由外设决定的:
1.无条件传送方式
2.同步传送方式
3.应答方式
CPU与I/O接口之间的数据传送方式:
通常称为输入输出的控制方式。

无条件传送方式,查询传送方式,中断方式和直接存储器存取(DMA)方式
中断:由I/O设备或其他非预期的急需处理的事件引起的,使CPU暂时停止现在正在执行
的程序,而转至另一程序。

处理完后再返回原程序。

总线的基本概念
在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路称为总线。

通常总线是从两个或两个以上源部件传送信息到一个或多个部件的一组信息传输线
总线的分类:
1.按数据传送方式:并行传输总线、串行传输总线
2.按连接部件的不同:片内总线、系统总线、通信总线
3.按总线传输的信息不同:数据总线、地址总线、控制总线
总线标准:
1.总线标准就是总线连接的规范
2.特性:机械特性、电气特性、功能特性、时间特性
8、总线的主要技术参数
总线周期、总线宽度、总线通信方式(分为同步通信,异步通信)、总线时钟频率、
总线带宽(标准传输率)【总线带宽=(总线宽度/8)*总线工作频率】。

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