《計算機(jī)組成原理》視頻答疑.doc

計算機(jī)組成原理視頻答疑期末考試采用書面閉卷筆答方式，占成績總分100分中的80分，平時作業(yè)和教學(xué)實驗占20分，合計達(dá)到或超過60分者為及格。第一章內(nèi)容不屬于考試范圍，無需記憶邏輯線路方面的內(nèi)容和教材中各個實例的具體內(nèi)容，“計原”課程，強(qiáng)調(diào)簡單單臺計算機(jī)的完整硬件系統(tǒng)的基本組成原理和內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制。 二進(jìn)制編碼，數(shù)制轉(zhuǎn)換，定點(diǎn)小數(shù)和整數(shù)的原、反、補(bǔ)碼表示是核心重點(diǎn)內(nèi)容；檢錯糾錯碼概念，碼距（最小碼距）和檢錯糾錯能力的關(guān)系，奇偶校驗碼和海明檢驗碼的實現(xiàn)原理（不是設(shè)計過程）應(yīng)掌握； 定點(diǎn)小數(shù)、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)在計算機(jī)內(nèi)的表示，補(bǔ)碼加減法的運(yùn)算規(guī)則，一位乘除法（原碼和補(bǔ)碼）的實現(xiàn)算法應(yīng)該掌握，對電大學(xué)生，快速乘除法的實現(xiàn)算法一般了解即可； 浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算規(guī)則應(yīng)該掌握； 應(yīng)該掌握定點(diǎn)運(yùn)算器的功能與組成、控制與操作方法；運(yùn)算器設(shè)計和浮點(diǎn)運(yùn)算器的知識一般了解即可。 在現(xiàn)代的計算機(jī)系統(tǒng)中, 通?？偸遣捎糜扇N運(yùn)行原理不同, 性能差異很大的存儲介質(zhì)分別構(gòu)建高速緩沖存儲器、主存儲器和虛擬存儲器, 再將它們組成三級結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一管理與調(diào)度的一體化存儲器系統(tǒng)。 由高速緩沖存儲器緩解主存讀寫速度慢, 不能滿足CPU運(yùn)行速度需要的矛盾；用虛擬存儲器（快速磁盤上的一片存儲區(qū)）更大的存儲空間, 解決主存容量小, 存不下更大程序與更多數(shù)據(jù)的難題.。 顯而易見, 三級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)，是圍繞主存儲器來組織和運(yùn)行的, 就是說，設(shè)計與運(yùn)行程序是面向主存儲器進(jìn)行的，充分表明主存儲器在計算機(jī)系統(tǒng)中舉足輕重的地位。 要掌握多級存儲器系統(tǒng)的基本組成，各級存儲器所用介質(zhì)的特性，多級結(jié)構(gòu)存儲器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的原則，以及它得以高效運(yùn)行的原理； 應(yīng)該掌握主存儲器、高速緩沖存儲器、虛擬存儲器各自的組成與運(yùn)行原理；了解外存儲設(shè)備（磁盤、磁帶、光盤）的組成與使用，適當(dāng)掌握一些有關(guān)磁盤陣列和它的容錯方面的知識。 計算機(jī)輸入/輸出子系統(tǒng)的組成、功能、運(yùn)行方式、具體使用方法等為主線索；計算機(jī)輸入/輸出子系統(tǒng)，通常由計算機(jī)總線、輸入/輸出接口和輸入/輸出設(shè)備3個層次的邏輯部件和設(shè)備共同組成； 總線用于連接計算機(jī)的各個部件為一體，構(gòu)成完整的整機(jī)系統(tǒng)，在這些部件之間實現(xiàn)信息的相互溝通與傳送；當(dāng)前的計算機(jī)系統(tǒng)中，總線的選擇與使用是影響系統(tǒng)運(yùn)行性能、特別是輸入/輸出能力的重要因素。只介紹總線組成的一般性的淺顯知識，總線使用中通常會遇到的基本概念，如單總線與多總線、總線周期與總線周期類型、總線的等待狀態(tài)、成組數(shù)據(jù)傳送方式等內(nèi)容。 輸入/輸出接口，則是插接在計算機(jī)總線插槽中的電子邏輯線路板，用于在計算機(jī)主機(jī)和輸入/輸出設(shè)備之間實現(xiàn)正常接口和信息的傳送與配合；只以目前最常用到的 Intel 公司的 Intel 8251串行接口和 Intel 8255并行接口為例子，稍微具體地講解一下其內(nèi)部組成、運(yùn)行原理、使用方法等內(nèi)容，并對通用可編程接口的一般組成進(jìn)行泛泛說明。 常用的輸入/輸出方式，重點(diǎn)是程序中斷和直接內(nèi)存訪問（DMA）方式。輸入/輸出設(shè)備，又稱計算機(jī)的外圍設(shè)備，是有一定操作功能的比較完整、相對獨(dú)立的精密機(jī)械電子裝置，用于完成面向計算機(jī)操作人員的輸入/輸出功能；只選擇計算機(jī)鍵盤、顯示器、打印機(jī)等最常用、最基本的典型設(shè)備進(jìn)行簡要講解，特別強(qiáng)調(diào)以點(diǎn)陣式方式運(yùn)行的設(shè)備的組成及其工作原理。 1外輔助存儲器設(shè)備要掌握到什么程度？ 答：外部輔助存儲器設(shè)備 包括硬盤，磁帶、光盤等只作一般泛泛的要求 ,大概怎么組成，大概怎么運(yùn)行，教學(xué)中不應(yīng)該占大的比例，磁帶設(shè)備的讀寫方式，格式等，磁盤陣列帶來好處，為什么要這么用，容錯問題需要掌握。提高容量，速度，尤其容錯支持RAID0， 1，4，5。 RAID0寫到不同磁盤上，沒有容錯；其他3種具有容錯能力，RAID5支持同時寫。 2動態(tài)和靜態(tài)存儲器芯片的讀寫原理要很清楚的知道嗎？ 答：他們的內(nèi)部的讀寫原理不需要掌握，需要知道的是外部特性。 3考試的重點(diǎn)將如何把握？ 答：同學(xué)應(yīng)該在復(fù)習(xí)過程中注重重點(diǎn)內(nèi)容，具體詳細(xì)看復(fù)習(xí)提示。 4匯編語言列入這次考試范圍嗎？ 答：匯編語言不列入考試范圍； （1）這是兩門課 ， （2）有些學(xué)生以前學(xué)的不是計算機(jī)，所以列入就會讓這些同學(xué)感到困難，但一些典型指令所完成的功能需要知道。 5兩個關(guān)于組成原理的問題：（1）有沒有新的復(fù)習(xí)資料？放在何處？（2）考試題型與要求跟去年完全一樣嗎？ 答：考試題型與要求基本內(nèi)容總是一樣的，相差不大，考的基本原理和內(nèi)容，不像數(shù)學(xué)，運(yùn)算器和控制器內(nèi)容是重點(diǎn)，其次是存儲器，外設(shè)等次要。 （1）今年增加了填空題，寫的文字少，但應(yīng)該知道所問內(nèi)容，準(zhǔn)確填寫； （2）選擇題是多選多的方式，一個題有多個空供選擇，下面有多個選項，例如：8選4 ； 注意，填空中包括一些簡單的計算，只要求填寫結(jié)果，考試寫的東西少，但總內(nèi)容應(yīng)該不變，有兩份考卷，考試內(nèi)容的份量差不多。 6對接口電路實例內(nèi)容如何要求？ 答：主要講了intel8251，8255，芯片具體內(nèi)部不要求，但是接口，外特性要求，講實例是為了懂原理，不是背具體的實例，通用可編程接口需要知道，需要提高到基本原理，不需要記住實際實例的內(nèi)容。 7中央電大發(fā)的兩本復(fù)習(xí)資料與本課程的教學(xué)書不一樣。一本是計算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計，另一本則是計算機(jī)組成原理，按照哪一本？ 答：大專升本，清華大學(xué)出版社的計算機(jī)組成原理，2001年初出版的是主教材，今年用的不是有上下冊的那個版本，但選用去年教材的也不用擔(dān)心，只是各章的份量，比例不同，以前以微程序控制器為主，現(xiàn)在以組合邏輯控制器為主。匯編程序設(shè)計不是要考的內(nèi)容。 8實驗題，怎么回答？有什么要求嗎？ 答：試驗內(nèi)容以什么方式出現(xiàn)在試題中？我們特別強(qiáng)調(diào)試驗，只考上課內(nèi)容是不行的，我們是把設(shè)計計算機(jī)的原理和過程作為講課的例子，教學(xué)試驗環(huán)節(jié)很重要，但是試驗的很具體的內(nèi)容不會出現(xiàn)在試題中。 注重原理：如試驗是怎么完成的，實驗中要受到什么條件的約束，試驗過程遇到的問題，困難，教學(xué)試驗很重要，還是強(qiáng)調(diào)注重原理。新定型的教學(xué)計算機(jī)在實驗性能和所支持的實驗項目等方面有較大改善，會對大家的學(xué)習(xí)提供更大的幫助。 93種高速緩存的映象方式都要明白嗎？ 答：先看內(nèi)容的重點(diǎn)，那里有詳細(xì)的說明，認(rèn)真想一想，cache和主存儲器，外存三層結(jié)構(gòu)之間的相似之處，cache和主存儲器比較。 3種映象之間的比較； 10浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的問題，該如何掌握？掌握到什么程度？ 答：浮點(diǎn)數(shù)由兩部分組成，指數(shù)和尾數(shù)對應(yīng)的是整數(shù)和小數(shù)，但格式，表示方法，/運(yùn)算的算法要掌握，指數(shù)決定數(shù)據(jù)的范圍，尾數(shù)給出數(shù)據(jù)的精度，即有效數(shù)字的位數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)總位數(shù)確定后，怎么分配這二者的位數(shù)關(guān)系是個平衡、折衷的處理。，規(guī)格化等等，階碼指明在最終的數(shù)中小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)到什么地方。小數(shù)點(diǎn)要對齊就表示為求階差，對階并尾數(shù)右移，需要變化階碼，浮點(diǎn)數(shù)的表示的范圍，機(jī)器0的問題，規(guī)格化等都是重要知識點(diǎn)。 11組合邏輯控制器與微程序控制器的內(nèi)容怎樣把握？ 答：詳細(xì)見cpu一文，以前試驗計算機(jī)中組合邏輯控制少，今年考試主要以組合邏輯控制器為主，微程序相對少了，但基本原理需要知道，各自優(yōu)缺點(diǎn)的對比有利于理解基本原理。 12對cpu的知識需要掌握哪些？ 答：課程強(qiáng)調(diào)主要內(nèi)容是cpu的組成和設(shè)計過程，電大不強(qiáng)調(diào)設(shè)計過程，但對運(yùn)行機(jī)制要知道，需要幾步把各類的功能完成出來，控制器學(xué)起來很難，要知道控制器怎么控制運(yùn)算器進(jìn)行工作，所以運(yùn)算器的組成和運(yùn)行控制的過程需要知道，大家不要死記硬背AM2901的內(nèi)部組成與控制使用等，要把他的內(nèi)容升華到計算機(jī)組成的基本原理上、指令和數(shù)據(jù)怎么在各個部件種流動、處理和保存等等。 指令運(yùn)行過程是控制器學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，典型指令的運(yùn)行過程，如：加法運(yùn)行過程了解了，其他類似指令的運(yùn)行過程也就很容易了解了，教材中有詳細(xì)說明。 需要把各類指令要完成的功能和步驟劃分作為重點(diǎn)； 節(jié)拍發(fā)生器，時序邏輯電路，表明每條指令不同的執(zhí)行步驟； 組合邏輯的時序控制信號直接連到被控制部件，組合邏輯門線路在指令的操作碼和節(jié)拍發(fā)生器的狀態(tài)信號的共同作用下直接輸出時序控制信號； 微指令的下地址部件的功能和運(yùn)行原理；微程序的控制器從控存中讀出的的控制信號不能直接連到被控制部件，讀控存太慢，怎么解決，時間重疊，讀下一條微指令和執(zhí)行當(dāng)前微指令在時間上盡量重疊起來，因此需要使用微指令寄存器工作，以上都是需要提的知識點(diǎn)。 13需要掌握補(bǔ)碼乘除算法嗎？ 答：補(bǔ)碼的乘需要知道，與原碼乘比較，看一看公式的推導(dǎo)；從原碼和補(bǔ)碼的除法的關(guān)系和他們之間區(qū)別，來學(xué)習(xí)兩種除法的實現(xiàn)算法，可以理解原碼除法的數(shù)值運(yùn)算是補(bǔ)碼除法的特例，即補(bǔ)碼除法中的2個正數(shù)相除，反過來，也可以通過原碼除法的算法來幫助記憶補(bǔ)碼除法的算法；補(bǔ)碼除法中需要特殊對待的地方需要知道，什么時候商0，什么時候商1；ALU只會用補(bǔ)碼完成加減運(yùn)算；再注意加減交替法。 希望學(xué)完之后不要死記硬背，記知識之間的關(guān)系，普遍原理性知識，提高思考問題，分析問題的能力，多比較，多歸納其中的共性和特性，這樣學(xué)到的東西才記得住，用得上，才算真正達(dá)到教學(xué)目的。 14計算機(jī)組成原理這門課程有課件展示嗎？ 答：已經(jīng)由出版社出版，多媒體教學(xué)課件（教師版本） （1）授課用的教學(xué)課件（老師上課使用） （2）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容和教學(xué)實驗過程的演示，形象直觀的動畫，學(xué)生自己可以在實驗上機(jī)之前進(jìn)行“軟件”模擬，下學(xué)期可以使用。 158位機(jī)的組合邏輯控制器需要掌握程序如何？ 答：教學(xué)計算機(jī)是為深入學(xué)習(xí)計算機(jī)組成原理理知識和培養(yǎng)同學(xué)的工作能力服務(wù)的，對于8位機(jī)指令系統(tǒng)，試驗具體內(nèi)容等一般了解即可，寫匯編程序等是為了做試驗，不是為了學(xué)匯編；應(yīng)該把教學(xué)實驗學(xué)到的知識和能力，提升到普遍原理的高度，就事論事的接收一些具體內(nèi)容是不可取的學(xué)習(xí)方法，但是對學(xué)有余力的同學(xué)應(yīng)該學(xué)的多一點(diǎn)，這對以后從事科研和教學(xué)工作的人員很有裨益。 16對于二進(jìn)制問題中的公式推導(dǎo)有什么要求？ 答：一般都不要求，上課過程中大家都應(yīng)該明白，但未必記憶，海明碼的線路等也不要求，不要在這個上面花太多時間。 17CRT陰極射線管重點(diǎn)要掌握哪些內(nèi)容？ 答：不用花太多精力，純粹是電視機(jī)生產(chǎn)上的技術(shù)。需要掌握的是顯卡，顯存的問題，字符發(fā)生器，移位寄存器等等，更多應(yīng)該知道光柵掃描等基本概念。 18考試有那些題型？有計算題嗎？ 答：具體的，細(xì)節(jié)的問題不要花太多精力，基本原理，運(yùn)行機(jī)制需要重點(diǎn)掌握?？荚囘^程大家注意看題，填空計算等，結(jié)果錯了就