計(jì)算機(jī)組成原理期末復(fù)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)

1、第一章1）馮.諾依曼主要三個(gè)思想是什么？（1）計(jì)算機(jī)處理采用二進(jìn)制或二進(jìn)制代碼（2）存儲(chǔ)程序（3）硬件五大部分：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器2）計(jì)算機(jī)硬件由哪5部分組成？輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器3）VLSI中文的意思是什么？超大規(guī)模集成電路4）列舉出三個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域？1科學(xué)技術(shù)計(jì)算2數(shù)據(jù)信息處理3計(jì)算機(jī)控制4計(jì)算機(jī)輔助技術(shù) 5家庭電腦化 5）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分哪兩大系統(tǒng)？硬件和軟件系統(tǒng)6）計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息包括哪兩大信息？計(jì)算機(jī)中有兩種信息流動(dòng)：一是控制信息，即操作命令，其發(fā)源地為控制器；另一種是數(shù)據(jù)流，它受控制信息的控制，從一部件流向另一部件，邊流動(dòng)邊加工處理。 7）

2、計(jì)算機(jī)性能主要包括哪三個(gè)主要性能？（1）基本字長: 是參與運(yùn)算的數(shù)的基本長度，用二進(jìn)制數(shù)位的長短來衡量，取決寄存器、加法器、數(shù)據(jù)總線等部件的位數(shù)。（2）主存容量:可以用字節(jié)，有的用字長，K、M、G、T（3）運(yùn)算速度: 是每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)來表示，單位是條/秒。（MIPS）8）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為五個(gè)層次級(jí)別是如何劃分的？從功能上，可把現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為五個(gè)層次級(jí)別：第一級(jí)是微程序設(shè)計(jì)級(jí)：是硬件級(jí)第二級(jí)是一般機(jī)器級(jí)：機(jī)器語言級(jí)第三級(jí)是操作系統(tǒng)級(jí)：是操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。(混合級(jí))第四級(jí)是匯編語言級(jí)：一種符號(hào)形式語言。第五級(jí)是高級(jí)語言級(jí)9）機(jī)器數(shù)是指什么？它主要是解決了數(shù)值的什么表示？10）機(jī)器數(shù)有哪

3、4種表示方法？原碼表示法、補(bǔ)碼表示法、和移碼表示法四種。11）計(jì)算機(jī)數(shù)值有哪兩種表示方式？它主要解決了數(shù)值的什么表示？定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示。主要解決數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的位置的確定。12）浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示兩種方式是如何安排的？13）尾數(shù)是補(bǔ)碼表示其規(guī)格化如何表示？正數(shù)：0.1×× 的形式 負(fù)數(shù)：1.0××的形式 14）解釋計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)值0和字符0有何不同？數(shù)值0在計(jì)算機(jī)中為00H，而字符0為其ASCII碼30H。15）計(jì)算機(jī)如何判斷加法溢出的？當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出機(jī)器所能表示的數(shù)域范圍時(shí)，稱為溢出。判別方法有：符號(hào)位判別法、進(jìn)位判別法、雙符號(hào)位判別法。16）半加器與

4、全加器有什么不同？全加器會(huì)考慮低位進(jìn)位而半加器不能17）ALU中文含義？算術(shù)邏輯運(yùn)算單元18）并行進(jìn)位鏈有哪兩種實(shí)現(xiàn)方式？1）組內(nèi)并行、組間串行的進(jìn)位2) 組內(nèi)并行、組間并行的進(jìn)位鏈19）浮點(diǎn)加法運(yùn)算有哪4個(gè)步驟？ 0 操作數(shù)的檢查；比較階碼大小并完成對(duì)階；尾數(shù)進(jìn)行加或減運(yùn)算；結(jié)果規(guī)格化并進(jìn)行舍入處理。第二章20）存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)介質(zhì)分類有哪3種？（1）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（2） 磁表面存儲(chǔ)器（3） 激光存儲(chǔ)器21）存儲(chǔ)器按存取方式分類有哪3種？（1）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）（2）串行訪問存儲(chǔ)器（SAS）（3）只讀存儲(chǔ)器（ROM）22）存儲(chǔ)器按在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用分類有哪4種？主

5、存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器23）存儲(chǔ)器三個(gè)分級(jí)的結(jié)構(gòu)是什么？通常采用三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)（高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器），CPU能直接訪問存儲(chǔ)器（高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器）稱為內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存），不能直接訪問稱為外存儲(chǔ)器（外存）24）主存的3個(gè)技術(shù)指標(biāo)是什么？1、存儲(chǔ)容量 2、存取時(shí)間 3、存取周期25）簡述六管靜態(tài)MOS存儲(chǔ)單元工作原理？ 26）Intel 2114是六管靜態(tài)MOS芯片，一個(gè)1KBX4位的靜態(tài)RAM，地址總線有多少根？選中該芯片一個(gè)地址至少可讀多少位？10,427）簡述四管動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)單元工作原理？28）Intel 2116四管動(dòng)態(tài)MOS（DRAM），一

6、個(gè)16KBX1位DRAM，2根應(yīng)用行（RAS）、列（CAS）地址選擇信號(hào)，分兩次傳送地址，地址引腳應(yīng)有幾根連接地址線上？選中該芯片一個(gè)地址至少可讀多少位？7, 129）動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器刷新方法有哪三種？集中式刷新、分散式刷新和異步式刷新30）半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器有哪4種？1掩模式只讀存儲(chǔ)器（MROM）2可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM)3紫外光線可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM） 4電可擦除電可改寫只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)31）存儲(chǔ)器與CPU的連接有哪2種方式，它們主要是解決什么問題的？ 根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)的不同，連接方式可以采用：位并聯(lián)法（位擴(kuò)展法）：從字長方向擴(kuò)展地址串聯(lián)法（字?jǐn)U展法）：從字?jǐn)?shù)方向擴(kuò)展

7、。32）Cache中文含義？高速緩沖存儲(chǔ)器33）Cache的功能是什么？Cache功能：用于彌補(bǔ)CPU和主存之間的速度差異，提高CPU訪問主存的平均速度。34）Cache的目的是什么？35）Cache 存儲(chǔ)器的地址映像有哪3種方式？地址映象方式有直接映象、全相聯(lián)映象和組相聯(lián)映象。36）LRU中文含義？最近最少使用(LRU)算法 36）多體交叉存儲(chǔ)器主要作用是什么？能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)從存儲(chǔ)器取出n條指令37）虛擬存儲(chǔ)器和主存-Cache存儲(chǔ)器相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？相同處： 化為許多信息塊 從慢存儲(chǔ)器傳遞快存儲(chǔ)器調(diào)度 有替換策略 映射關(guān)系和變換地址不同處：作用不同：速度(主-C)和容量(虛擬)。信息塊長度不同

8、主-C速度比為510;1,而主-輔速度為 1;1001000）CPU讀取的時(shí)間相差較大存取信息、地址變換和替換策略（主-C用硬件，虛擬用操作系統(tǒng)的軟件加適當(dāng)?shù)挠布?38）存儲(chǔ)區(qū)域保護(hù)有哪3種？頁表保護(hù)、段表保護(hù)和鍵式保護(hù)40）在計(jì)算機(jī)組成原理中學(xué)了哪兩種糾錯(cuò)碼？海明校驗(yàn)碼和循環(huán)碼（CRC）41）海明校驗(yàn)碼工作原理？采用分成多個(gè)奇偶校驗(yàn)組，根據(jù)每組的位的校驗(yàn)位組成校驗(yàn)出錯(cuò)編碼。 42）循環(huán)碼（CRC）工作原理？是一種建立在模2運(yùn)算的編碼規(guī)律的校驗(yàn)碼，它可以通過模2運(yùn)算來建立有效信息和校驗(yàn)位之間的約定關(guān)系，即要求N=K+R位的某數(shù)能被某一約定的除數(shù)除盡第三章43）什么是指令系統(tǒng)？指令系統(tǒng)：一臺(tái)計(jì)

9、算機(jī)的所有指令的集合。按計(jì)算機(jī)層次來劃分有微指令、機(jī)器指令和宏指令。44）指令系統(tǒng)的性能由哪4個(gè)？（1）完備性：指令系統(tǒng)豐富、功能齊全、使用方便（2）高效性：占儲(chǔ)存空間少、執(zhí)行速度快（3）規(guī)整性：含對(duì)稱性、勻齊性以及指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性 （4）兼容性：系列機(jī)做到“向上兼容”。 45）指令的格式有哪兩大部分組成？指令格式是用一條二進(jìn)制代碼表示一條指令的結(jié)構(gòu)形式，由操作碼和地址碼（操作數(shù)的地址）兩種字段組成。46）指令字長度是指什么？指令字中的二進(jìn)制代碼的位數(shù)47）長格式指令含義？指令字長度大于機(jī)器字長的指令，稱為長格式指令，否則稱為短格式，一臺(tái)機(jī)器可同時(shí)存在。48）等長指令字結(jié)構(gòu)含義？等長

10、指令字結(jié)構(gòu)：在一個(gè)指令系統(tǒng)中，若各種指令長度是相等的。49）變長指令字結(jié)構(gòu)含義？在一個(gè)指令系統(tǒng)中，若各種指令長度不是完全相等的。 50）在等長指令字結(jié)構(gòu)，指令操作碼合理擴(kuò)展方法是如何擴(kuò)展的？在指令字通常有一個(gè)固定不變的長度來表示基本操作碼，而對(duì)一部分不需要的某個(gè)地址碼的指令，則把它們的操作碼的長度擴(kuò)充到該地址字段，這樣既能充分利用指令字的各字段，又能在不增加指令長度的情況下擴(kuò)展操作碼的長度，從而能表示更多的指令。51）尋址方式含義？當(dāng)采用地址指定方式時(shí)，形成操作數(shù)或指令地址的方式，稱為尋址方式。52）尋址方式分哪兩大類？指令的尋址方式和操作數(shù)尋址方式53）指令的尋址方式有哪兩種基本尋址？順序?qū)?/p>

11、址方式和.跳躍尋址方式54）操作數(shù)的尋址方式有哪些？1、隱含尋址方式2、立即尋址3、寄存器尋址方式 4、直接尋址5、間接尋址6、相對(duì)尋址 7、基址尋址 8、變址尋址9、堆棧尋址55）指令分類有哪些？1.數(shù)據(jù)傳送指令2.算術(shù)/邏輯運(yùn)算指令3.移位操作指令4.程序控制指令5.輸入輸出指令6.字符串處理指令7.堆棧操作指令8.特權(quán)指令等第四章56）CPU由哪兩部分的組成？CPU由控制器運(yùn)算器兩個(gè)主要部件組成57）控制器中主要寄存器有哪些？它的主要作用是什么？程序計(jì)數(shù)器PC：存放指令的地址（當(dāng)前指令或者下一條指令地址）當(dāng)指令順序執(zhí)行時(shí)，由PC+1產(chǎn)生下一條指令的地址；當(dāng)遇到轉(zhuǎn)移指令時(shí)，轉(zhuǎn)移地址

12、4;PC作為下一條指令的地址。地址寄存器AR：用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。指令寄存器IR：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令58）運(yùn)算器主要作用是什么？(1)執(zhí)行所有的算術(shù)運(yùn)算； (2)執(zhí)行所有的邏輯運(yùn)算，并進(jìn)行邏輯測(cè)試，如零值測(cè)試或兩個(gè)值的比較。59）CPU的主要功能有哪4個(gè)控制？（1）指令控制（2）操作控制： （3）時(shí)間控制： （4）數(shù)據(jù)加工： 60）數(shù)據(jù)通路的含義？數(shù)據(jù)通路：寄存器之間傳送信息的通路。 由操作控制器完成。61）操作控制器起什么作用？根據(jù)指令操作碼和時(shí)序信號(hào)的要求，產(chǎn)生各種操作控制信號(hào)，以便正確地建立數(shù)據(jù)通路，從而完成取指令和執(zhí)行指令的控制的部件。62）操作控制器

13、設(shè)計(jì)方法有哪3種？1）硬布線控制器：是采用組成邏輯技術(shù)來實(shí)現(xiàn)控制的操作控制器2）微程序控制器：是采用存儲(chǔ)邏輯技術(shù)來實(shí)現(xiàn)控制的操作控制器3）門陣列控制器：是采用邏輯技術(shù)和存儲(chǔ)邏輯技 術(shù)相結(jié)合的操作控制器 63）硬布線控制器和微程序控制器分別采用什么技術(shù)來實(shí)現(xiàn)？ 64）時(shí)序產(chǎn)生器起什么作用？是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的嚴(yán)格控制的部件65）指令周期的含義？CPU每取出并執(zhí)行一條指令，都要完成一系列的操作，這一系列操作所需用的時(shí)間通常叫做一個(gè)指令周期。 66）CPU周期（機(jī)器周期）的含義？機(jī)器周期也稱為CPU周期。通常用內(nèi)存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間來規(guī)定CPU周期。指令周期常常用若干個(gè)CPU周期數(shù)來表示

14、， 67）節(jié)拍脈沖（T周期）的含義？68）定長的CPU周期的含義？69）不定長CPU周期的含義？70）非訪問主存儲(chǔ)器指令的指令周期工作流程？71）直接訪問主存儲(chǔ)器指令的指令周期工作流程？72）間接訪問主存儲(chǔ)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）時(shí)序信號(hào)的作用？CPU中，時(shí)序信號(hào)使計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確、迅速、有條不紊地工作。75）指令周期分為哪2個(gè)周期？76）CPU是如何來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和指令？CPU 能很容易通過時(shí)序控制信號(hào)從時(shí)間和空間上識(shí)別出是數(shù)據(jù)還是指令。 77）時(shí)序信號(hào)最基本的體制是什么？時(shí)序信號(hào)最基本的體制是電位脈沖制。78）組合邏輯控制器時(shí)序信號(hào)采用什么體制？主狀

15、態(tài)周期-節(jié)拍電位-節(jié)拍脈沖三級(jí)體制79）微程序控制器時(shí)序信號(hào)采用什么體制？一般采用電位-節(jié)拍脈沖二級(jí)體制。一個(gè)節(jié)拍電位表示一個(gè)CPU周期，節(jié)拍脈沖就是時(shí)鐘周期。 80）時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器一般有哪4部分組成？時(shí)鐘源、環(huán)形脈沖發(fā)生器、節(jié)拍脈沖和讀寫時(shí)序譯碼邏輯、啟?？刂七壿嫷炔糠纸M成81）CPU的控制方式有哪三種？同步控制、異步控制、聯(lián)合控制82）微程序設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)的思想？ 就是按照設(shè)計(jì)解題程序的思路，把操作控制信號(hào)編成微指令，并將微指令代碼存放到只讀存儲(chǔ)器里； 當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，一條一條地讀出這些微指令，產(chǎn)生計(jì)算機(jī)所需要的各種操作控制信號(hào)，使相應(yīng)部件執(zhí)行規(guī)定的操作。 83）微命令和微操作含義？微操作：指

16、令執(zhí)行時(shí)必須完成的基本操作微命令：是組成微指令的最小單位，也就是控制微操作實(shí)現(xiàn)的控制信號(hào)。一般用于控制數(shù)據(jù)通路上門的打開/關(guān)閉，或者功能選擇。84）微指令和微命令的關(guān)系？微指令：是一組微命令的集合，用于完成一個(gè)功能相對(duì)完整的操作。85）微程序和微指令的關(guān)系？微程序：微指令的有序集合，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令的功能。86）微指令的基本格式如何？ 87）微指令周期與CPU周期的關(guān)系？ 微指令周期 = 讀出微指令的時(shí)間+執(zhí)行該條微指令的時(shí)間 為保證整個(gè)機(jī)器控制信號(hào)的同步，可將一個(gè)微指令周期時(shí)間設(shè)計(jì)得恰好和一個(gè)CPU周期時(shí)間相等。 88）微指令與機(jī)器指令的關(guān)系？一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序，一個(gè)微程序?qū)?yīng) 若干

17、條微指令序列。指令、程序和地址是與主存儲(chǔ)器有關(guān)微指令、微 程序和微地址是與控制存儲(chǔ)器有關(guān)。一個(gè)CPU周期對(duì)應(yīng)一條微指令，上次所講的4條典型的指令的指令周期圖，也是微程序的流程圖。 89）微指令的編碼譯碼控制方法有哪些？1） 位直接控制法2）字段直接譯碼控制法3）字段間接譯碼控制法 4）混合編碼譯碼控制法5）常數(shù)字段控制法 90）微程序流的控制是現(xiàn)行微指令執(zhí)行完后如何得到后繼微地址的過程有哪3種方式？1）計(jì)數(shù)器方式 2）增量方式與斷定方式相結(jié)合的方法 3）多路轉(zhuǎn)移方式 91）微指令的格式一般分為哪2種？水平型微指令和垂直型微指令 92）微程序控制器有哪3部分組成？控制存儲(chǔ)器、微指令寄存器（微地址

18、寄存器和微命令寄存器）和地址轉(zhuǎn)移邏輯后面幾章92）硬布線控制器中組合邏輯線路有哪3類輸入？來自指令操作碼譯碼器的輸出I1Im，譯碼器每根輸出線表示一條指令，譯碼器的輸出反映出當(dāng)前正在執(zhí)行的指令。來自執(zhí)行部件的反饋信息B1Bj。來自時(shí)序產(chǎn)生器的時(shí)序信號(hào)，包括節(jié)拍電位信號(hào)M1Mi和節(jié)拍脈沖信號(hào)T1Tk，其中節(jié)拍電位信號(hào)是機(jī)器周期信號(hào)，節(jié)拍脈沖信號(hào)是時(shí)鐘周期信號(hào)。93）取指令M1=1有效，M4=1，LDA、ADD、AND取操作數(shù)有效，則：產(chǎn)生一次主存讀操作控制信號(hào)C1=？93）硬布線控制器與微程序控制器的從實(shí)現(xiàn)方式和性能方面比較優(yōu)缺？94）門陣列控制器采用什么器件實(shí)現(xiàn)？門陣列芯片95）門陣列控制器基本設(shè)計(jì)思想是什么？ 采用門陣列器件設(shè)計(jì)控制器的基本設(shè)計(jì)思想與早期的硬布線控制器一樣：首先寫出每個(gè)操作控制信號(hào)的邏輯表達(dá)式；然后選用某種門陣列芯片，并通過編程來實(shí)現(xiàn)這些表達(dá)式。96）流水線基本工作原理是