計(jì)算機(jī)組成復(fù)習(xí)提綱市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第一章

概

論1.什么是CPU?什么是計(jì)算機(jī)主機(jī)？什么是I/O設(shè)備？它們功效分別是什么？2．計(jì)算機(jī)是怎樣區(qū)分存放器中存放信息是數(shù)據(jù)還是程序？3.什么是存放器容量？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令字？4.計(jì)算機(jī)軟件和計(jì)算機(jī)硬件在邏輯功效上是否是等效？為何？5.計(jì)算機(jī)指令功效越強(qiáng)，則計(jì)算機(jī)性能越好？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出你觀點(diǎn)。6．談?wù)勀銓?duì)計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編譯和解釋過(guò)程異同點(diǎn)了解。7.什么是主存放器？什么是輔助存放器？它們功效和作用有何不同？8.簡(jiǎn)述馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)五大基本功效部件作用及其相互聯(lián)絡(luò)。9．什么是指令？什么是指令系統(tǒng)？什么是程序？10．什么是虛擬機(jī)？談?wù)勀銓?duì)虛擬機(jī)了解。第1頁(yè)第1頁(yè)第一章

概

論1.關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)構(gòu)成：系統(tǒng)（主機(jī)+外設(shè)）→主機(jī)（CPU，內(nèi)存，I/O接口，總線AB、DB、CB）→CPU（控制器、運(yùn)算器）其中控制器IU（IP、IR、ID）；CU（微程序控制器CM，硬布線控制器）；TU（時(shí)鐘源、啟停邏輯、計(jì)數(shù)器、譯碼器）；其中運(yùn)算器（ALU、AC、F或PSW，存儲(chǔ)器組Ri）2.關(guān)于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)（應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件）→系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、服務(wù)性程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理程序）→操作系統(tǒng)；系統(tǒng)程序、管理軟硬件資源、是用戶與計(jì)算機(jī)之間接口界面。3.關(guān)于計(jì)算機(jī)基本構(gòu)成和工作原理：馮·諾伊曼原理：基于二進(jìn)制原理程序存儲(chǔ)和程序控制原理4.關(guān)于狀態(tài)存儲(chǔ)器F或PSW用于存儲(chǔ)運(yùn)算器運(yùn)算結(jié)果特性或狀態(tài)。CF、SF、OF、ZF含義5．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)：分為微程序設(shè)計(jì)級(jí)，普通機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)級(jí)，匯編語(yǔ)言級(jí)，高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。6.描述計(jì)算機(jī)性能字長(zhǎng)、容量、速度指標(biāo)單位是什么？第2頁(yè)第2頁(yè)第二章

運(yùn)算器1．為何浮點(diǎn)數(shù)階碼部分通常采用移碼表示？2．什么是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)？如何判斷一個(gè)數(shù)是否是規(guī)格化數(shù)？3．試簡(jiǎn)述區(qū)位碼、國(guó)家原則碼與機(jī)內(nèi)碼異同點(diǎn)和互相之間關(guān)系。已知某中文區(qū)位碼，求國(guó)家原則碼和機(jī)內(nèi)碼是多少？4．簡(jiǎn)述采用補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算法特點(diǎn)①參與運(yùn)算操作數(shù)為補(bǔ)碼②連同符號(hào)位一起參與運(yùn)算③減法化成加法（即減某數(shù)用加某數(shù)補(bǔ)碼代替）5．簡(jiǎn)述標(biāo)志存儲(chǔ)器中SF、CF、ZF與運(yùn)算結(jié)果之間關(guān)系，并寫(xiě)出其邏輯表示式（設(shè)結(jié)果為D7D6D5D4D3D2D1D0）6．什么是真值？什么是機(jī)器數(shù)？計(jì)算機(jī)中慣用機(jī)器數(shù)有幾種表示形式？

7．簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中慣用四種機(jī)器數(shù)表示形式各自特點(diǎn)（設(shè)字長(zhǎng)為n+1位，其中一位為符號(hào)位；表示是定點(diǎn)整數(shù)）第3頁(yè)第3頁(yè)第二章

運(yùn)算器8.關(guān)于定點(diǎn)數(shù)表示：機(jī)器數(shù)（原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼定義，作用與特點(diǎn)）→四種碼之間互相轉(zhuǎn)換。已知真值，求它原碼、反碼是、補(bǔ)碼、移碼。9.浮點(diǎn)數(shù)表示：浮點(diǎn)數(shù)基本格式（階碼作用，階碼表示，尾數(shù)作用，尾數(shù)表示，尾符作用）→規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)定義（最大，最小，最靠近于0規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表示）→規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)機(jī)器判斷原則。10.中文編碼系統(tǒng)中各類(lèi)編碼作用外碼作用、內(nèi)碼作用、字形碼（字模碼、字庫(kù)碼）作用；國(guó)家原則碼屬何種碼？其特點(diǎn)如何？11.奇偶、海明、CRC校驗(yàn)辦法特點(diǎn)、用途和編碼第4頁(yè)第4頁(yè)第三章存儲(chǔ)器1．簡(jiǎn)述靜態(tài)SRAM存儲(chǔ)器工作過(guò)程中讀過(guò)程是如何進(jìn)行？讀①送地址AB→MAR→MAD→MM②送控制信號(hào)CS、WR=0有效

③從MM中讀出數(shù)據(jù)→MDR→DB④撤消地址及控制信號(hào)，READY有效2．簡(jiǎn)述SRAM存儲(chǔ)器工作過(guò)程中寫(xiě)過(guò)程是如何進(jìn)行？寫(xiě)①送地址AB→MAR→MAD→MM②送控制信號(hào)CS、WR=1同時(shí)送數(shù)據(jù)DB→MDR→MM。

③將數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存指定單元

④撤消地址、控制信號(hào)，READY有效3．簡(jiǎn)述SRAM和DRAM在結(jié)構(gòu)上和性能上各有什么特點(diǎn)？4．簡(jiǎn)述存取時(shí)間和存取周期定義和它們之間區(qū)別？第5頁(yè)第5頁(yè)第三章存儲(chǔ)器5．簡(jiǎn)述頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器如何頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換）。頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器工作過(guò)程簡(jiǎn)述：由P︱D（虛擬地址）→p+d(實(shí)址)①基址存儲(chǔ)器（頁(yè)表起始地址）+虛地址中P（虛頁(yè)號(hào)）→頁(yè)表索引S0②依據(jù)S0查頁(yè)表，若裝入位=1，則取p(實(shí)頁(yè)號(hào))③p+D（虛址中頁(yè)內(nèi)地址）=p+d（主存實(shí)地址）6．簡(jiǎn)述段式虛擬存儲(chǔ)器如何通過(guò)段表來(lái)實(shí)現(xiàn)地址映象（虛實(shí)地址變換）。

①基址存儲(chǔ)器（段表起始地址）+虛地址中S（段號(hào)）→段表索引S0②依據(jù)S0查段表，若裝入位=1，則取S1(段起點(diǎn))③S1+D（虛址中段內(nèi)地址）=主存實(shí)地址7．簡(jiǎn)述Cache集成在CPU芯片內(nèi)部有什么好處？將指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分開(kāi)設(shè)置又有什么好處？

8．什么叫刷新？為何要刷新？闡明刷新有幾種方式？9．什么是“程序訪問(wèn)局部性”？存儲(chǔ)系統(tǒng)中哪一級(jí)采用了程序訪問(wèn)局部性原理？10．什么是刷新？什么是重寫(xiě)？刷新和重寫(xiě)有什么異同點(diǎn)？第6頁(yè)第6頁(yè)第三章存儲(chǔ)器1.關(guān)于存儲(chǔ)器功效與作用：用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。（內(nèi)外存區(qū)別）？2.存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和構(gòu)成（MAR、MAD、MM、MDR，讀寫(xiě)控制邏輯）外接三條總線

（MAD采用單、雙譯碼二種方式）3.主存分類(lèi)與特點(diǎn)：①ROM、RAM特點(diǎn)與區(qū)別；②SRAM、DRAM特點(diǎn)與區(qū)別。③統(tǒng)一編址概念4.主存儲(chǔ)器擴(kuò)展（芯片→模塊）計(jì)算①采用位擴(kuò)展進(jìn)行字長(zhǎng)擴(kuò)展。②采用字?jǐn)U展進(jìn)行容量（單元數(shù)）擴(kuò)展③進(jìn)行字?jǐn)U展時(shí)必須將高位地址經(jīng)譯碼器譯碼后產(chǎn)生譯碼信號(hào)提供應(yīng)各子模塊（芯片）作為其片選CS。第7頁(yè)第7頁(yè)第三章存儲(chǔ)器5．何為哈佛結(jié)構(gòu)：指令與數(shù)據(jù)分區(qū)存儲(chǔ)cache結(jié)構(gòu)6．存儲(chǔ)器系統(tǒng)多級(jí)架構(gòu)是依據(jù)什么原理建立：程序執(zhí)行局部性和集中性7.主存、輔存、緩存相比各含有什么特點(diǎn)。8.虛存定義，虛存和緩存比較（緩存、虛存地址變換控制特點(diǎn)）（緩存、虛存信息塊大小特點(diǎn)）等9.多體交叉存儲(chǔ)器作用與特點(diǎn)：作用：增長(zhǎng)帶寬，提升存取速度。特點(diǎn)：由多個(gè)模塊并聯(lián)構(gòu)成；指令與數(shù)據(jù)在各體（模塊）中交叉存儲(chǔ)；能并行讀取多條指令與多個(gè)數(shù)據(jù)。10.相聯(lián)存儲(chǔ)器特點(diǎn)（例cache中標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)器）：按內(nèi)容（特性）尋址，也可按地址線性尋址；相聯(lián)存儲(chǔ)器操作①比較（尋找）②替換③讀/寫(xiě)11.頁(yè)表計(jì)算,實(shí)、虛地址（物理、邏輯）地址概念（CPU給出地址為虛址）第8頁(yè)第8頁(yè)第四章

指令系統(tǒng)1．零地址指令操作數(shù)通常來(lái)自哪里？單地址指令中，另一操作數(shù)地址通常能夠采用什么尋址方式取得？2．試比較間接尋址和存儲(chǔ)器間接尋址方式之間異同點(diǎn)？3．試比較基址尋址和變址尋址方式異同點(diǎn)？4．簡(jiǎn)述哪幾種尋址方式在指令執(zhí)行階段不訪問(wèn)存儲(chǔ)器，哪幾種尋址方式在指令執(zhí)行階段只需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器？5．簡(jiǎn)述何謂尋址方式？試舉例說(shuō)出其中6種。6．簡(jiǎn)述什么是馬上尋址方式和直接尋址方式？它們各有什么特點(diǎn)？7．簡(jiǎn)述什么是存儲(chǔ)器尋址方式和存儲(chǔ)器間址方式？它們各有什么特點(diǎn)？8．簡(jiǎn)述什么是堆棧尋址？堆棧工作特點(diǎn)是什么？9.指令基本格式OP（OP*要求操作、MOD要求尋址方式、REG要求所涉及存儲(chǔ)器編號(hào)）+AI(地址部分，由AC取代A1、A3，由IP取代A4)=D10.霍夫曼編碼辦法應(yīng)用對(duì)象和編碼原則？第9頁(yè)第9頁(yè)第四章

指令系統(tǒng)1.操作數(shù)起源與尋址方式（CPU、內(nèi)存、I/O、指令），例存放器尋址和存放器間接尋址操作數(shù)起源有何不同？2.尋址方式及其特點(diǎn)（馬上、直接、間接、隱含、存放器、存放器間址、基址、變址、相對(duì)段尋址）；已知尋址方式，計(jì)算實(shí)址地址（不考慮段尋址）。3.程序控制類(lèi)指令特點(diǎn)和功效；IP作用：控制程序執(zhí)行次序（或走向）①轉(zhuǎn)移指令（條件、無(wú)條件、絕對(duì)、相對(duì)轉(zhuǎn)移）②調(diào)用子程序指令及返回指令（IP→（M）SP，（M）SP→IP）③中止操作和中止返回（I/O接口中中止矢量→IP，（M）SP→IP）總特點(diǎn)為新地址→IP。IP含有自動(dòng)指向下一條指令地址功效IP+1→IP4．堆棧定義及工作過(guò)程①FILO標(biāo)準(zhǔn)②SP指向棧頂③由下往上生成第10頁(yè)第10頁(yè)第五章CPU1．簡(jiǎn)述中央處理器CPU有哪些基本功效？分別由什么部件來(lái)實(shí)現(xiàn)？2．簡(jiǎn)述取指操作與取數(shù)操作有何區(qū)別？并簡(jiǎn)述其過(guò)程。3．簡(jiǎn)述指令周期、CPU周期、時(shí)鐘周期定義及互相之間關(guān)系？4．簡(jiǎn)述微程序、微指令、微命令定義及互相關(guān)系5．簡(jiǎn)述流水線中造成訪存沖突（資源沖突）原因和慣用處理辦法？6．微程序控制基本思想是什么？

7．微程序控制器特點(diǎn)是什么？8．當(dāng)碰到何種情況時(shí)流水線工作將受阻，效率將減少？9．什么是指令周期？指令周期是否有一個(gè)固定值？為何？10.指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期定義及互相關(guān)系第11頁(yè)第11頁(yè)第五章CPU11.同時(shí)（異步）控制方式特點(diǎn)：以時(shí)定序（以序定時(shí)），由統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)對(duì)微操作執(zhí)行進(jìn)行控制方式（由非統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)（依據(jù)被控部件應(yīng)答）對(duì)微操作執(zhí)行進(jìn)行控制方式12．取指過(guò)程與取數(shù)過(guò)程區(qū)分，簡(jiǎn)述其過(guò)程？13.控制器功效：取指、譯碼，形成控制信號(hào)；指令通道（IP→內(nèi)存→IR→ID→CU）14.指令、微程序、微指令、微命令、微操作定義與相互關(guān)系？15．微命令分段編譯法分段標(biāo)準(zhǔn)是什么16.非訪內(nèi)指令和直接訪內(nèi)指令執(zhí)行過(guò)程⑴非訪內(nèi)：取指（①送出IP→內(nèi)存，IP+1→IP；②/RD有效（開(kāi)啟存放器）/CS；③讀出指令→IR→ID→CU），執(zhí)指（不同指令過(guò)程不盡相同）⑵直接訪內(nèi)指令：取指；形成地址（依據(jù)各種尋址方式形成地址→AR）；執(zhí)指（①取數(shù)AR→內(nèi)存；②/RD、/CS有效；③內(nèi)存數(shù)據(jù)→DR；④運(yùn)算，對(duì)DR中內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其過(guò)程對(duì)應(yīng)不同指令不盡相同）第12頁(yè)第12頁(yè)第五章CPU17．已知結(jié)構(gòu)圖，分析指令通道與數(shù)據(jù)通道建立18.控制ROM與主存ROM區(qū)別①位于控制器中（存儲(chǔ)微程序）②位于CPU外（存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)）19.組合邏輯控制方式與微程序控制方式區(qū)別①