计算机组成与结构复习要点详细.docx

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计算机组成与结构复习要点详细

考试时间：

120分钟

分数分布：

一、单项选择题（每题2分，共30分）

二、填空题（每空1分，共15分）

三、简答题（每小题5分，共20分）

四、综合题（4小题，共35分）

复习范围：

C1.

1.计算机系统的组成。

2.计算机硬件系统组成。

电子路线：

地址总线、数据总线、控制总线

物理装置（基本部件）：

（CPU（运算器和控制器）、存储器、输入、输出设备）

计算机软件系统组成。

应用软件和系统软件

计算机系统的层次结构。

1.应用软件：

应用程序

2.系统软件：

高级语言、汇编语言、操作系统

3.硬件

操作系统的作用：

控制和管理系统资源的使用、计算机系统的软件和硬件指标

C3.

1.2、6、10、16进制数之间的转换。

P68-71

2.十进制数字的几种编码（bcd码）即8421码：

和<=9（1001），不修改；和大于9，加6（0110）修改。

3.有符号数的几种编码方法，真值与对应编码之间的转换。

（P73-77）

真值：

用正、负号来分别表示正数和负数。

机器数：

用一位数码0或1来表示数的正负号。

4.如何判断溢出。

1.当符号相同的两数相加时，如果结果的符号与加数（或被加数）不相同，则为溢出。

2.当任意符号两数相加时，如果C（数值最高位进位）=Cf（符号位的进位），正确。

如果C!

=Cf，为溢出。

5.定点数与浮点数的结构，特点比较。

1.定点数（小数点固定）：

A.定点小树：

小数点固定在数据数值左边，符号位右边。

B.整数：

小数点固定在数据数值右边。

2.浮点数（小数点可浮动）：

N=M*RE（E为幂）。

N浮点数，M尾数，E阶码，R阶的基数（底）。

6.浮点数加减法的的运算步骤。

1.“对价”操作2.尾数的加减运算3.规格化操作（规格化）4.舍入5.检查阶码是否溢出（判溢出）

7.浮点数乘除法的运算步骤。

1.求乘积（商）的阶码2.尾数相乘（除）3规格化处理（规格化）4.舍入5.检查阶码是否溢出（判溢出）

8.补码一位乘法的运算步骤。

9.补码一位除法的运算步骤。

10.如何检验奇偶校验码的正确性。

（基本原理：

扩大码距）

奇偶校验码：

检错、不纠错，短数据

海明校验码：

检错、改错

循环冗余校验码（CRC）长数据

11.运算器的核心部件是什么。

ALU（算术逻辑单元）

C4.

1.主存储器的作用。

全机中心地位

2．存储器的主要指标。

主存容量、速度（存储器存取时间和存储周期时间。

）

3.存取时间与存取周期。

存储器存取时间（存储器访问时间）：

是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。

存储周期：

指连续启动再次独立的存储器操作所需间隔的最小时间

4.存储器芯片的种类，各自的特点。

5.易失性与非易失性存储器。

除RAM外都是非易失的

6.存储器芯片中单地址译码与双地址译码的特点。

7.主存储器容量与芯片数的计算。

8.字扩展与位扩展的概念。

字扩展：

增加存储器中字的数量

位扩展：

用多个存储器器件对字长进行扩充

9.几种片选信号的产生方法。

10.如何计算存储器的带宽。

C5.

1.指令的格式：

操作码（OPCODE）+（地址码）

零地址指令：

OPCODE

一地址指令：

OPCODE+A

二地址指令：

OPCODE+A1A2

三地址指令：

OPCODE+A1B2A3

多地址指令：

OPCODE

A：

操作数的存储器地址或寄存器名

A1：

第一个源操作数的存储器地址或寄存器地址

A2：

第二个源操作数和存放结果的存储器地址或寄存器地址

B2：

第二个源操作数的存储器地址或寄存器地址

A3：

操作结果的存储器地址或寄存器地址

2.指令系统的寻址方式，其中哪些属于存储器寻址。

1.寻址方式（编址方式）：

指的是确定本条指令的数据地址及下一条要执行的指令地址的方法2.寻址方式：

直接寻址（存储器寻址）、寄存器寻址、基址寻址、变址寻址、简介寻址、相对寻址、立即数、堆栈寻址3.除寄存器寻址和立即数外，其他都是存储器寻址

3.指令操作码变长编码方法。

（要考计算）

通常在指令字中用一个固定长度的字段来便是基本操作码，而对于一部分不需要某个地址码的指令，把它们的操作码扩充到该地址字段，这样既能充分地利用指令字的各个字段，又能在不增加指令长度的情况下扩展操作码的长度，使它能表示更多的指令。

4.霍夫曼编码。

Risc（精简指令系统计算机）与cisc（复杂指令系统计算机）比较。

CISC：

更多芯片，速度慢，指令复杂。

RISC特点：

1、优先读取频率高，有用而不复杂指令2、指令长度固定，种类少，寻址方式种类少3、只有存、取数指令访问存储器4.CPU中通用寄存器数量多5.指令在一个周期内完成6.少用微码控制7.用高级语言编程

C6.

1.Cpu的组成：

控制器、运算器、cache和总线

2.控制器（或cpu）的作用。

3.组成控制器的主要部件。

1.程序计数器（PC）（即指令地址寄存器）2.指令寄存器（IR）3.指令译码器或操作码译码器4.脉冲源及启停线路5.时序控制信号形成部件

4.Pc的用途，其工作特点是什么。

用以之处下条指令在贮存中的存放地址，PC有自增功能

两种途径：

顺序执行、转移执行

5.控制器处理指令的步骤。

1.取指令2.到操作数3.执行操作

6.微指令的结构。

7.微程序控制器的工作原理、结构图、核心部件。

8.直接编译控制型微指令的分段编码规则。

9.硬布线控制器的结构，核心部件。

10.微程序控制器与硬布线控制器的比较。

11.水平性微指令与垂直型微指令、比较。

12.什么是流水线技术，与常规处理方式进行比较。

C7.

1.计算机存储系统的层次结构，为什么分层。

（衡量存储器的三个指标：

容量、速度和价格/位）

1.Cache（高速缓存）（容量小）——主存——辅存（容量大）三级存储层次

2.为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾

2.Cahche的几种地址映像法，并做比较。

1.直接映像（实现简单，不够灵活）

2.全相联映像（最灵活，成本高）

3．组相连映像（折中方案）

3.Cahche的读写操作方法。

4.Cache块替换算法。

1.先进选出（FIFO）算法

2.近期最少使用（LRU）算法

3.LRU算法平均命中率比FIFO高，并且当分组容量加大时，能提高LRU替换算法的命中率。

5.Cache由硬件管理。

6.虚拟存储器的作用：

扩大主存的寻址空间。

7.虚拟存储器由（系统）软件（辅以硬件）管理，页表放在主存中（只有快表放于专用的相联存储器中）。

8.在段页式存储器中，逻辑地址到实地址的转换。

C8.

1.已知磁盘磁道数，扇区数及扇区容量，计算磁盘容量。

磁盘容量=记录面*磁道数*扇区数*扇区容量

2.已知磁盘组的位密度、道密度和内外道的半径、盘片数，如何计算容量。

3.在上面条件下，再加上已知转速，如何计算数据传输率。

4.组织磁记录格式（波形图）。

哪几种具备字同步能力。

C9.

1.主要的输入输出设备。

1.键盘2.光笔、图形版和画笔（或游动标）输入3.光笔、图形版和画笔（或游动标）输入4.光笔、图形版和画笔（或游动标）输入5.鼠标、跟踪球和操作杆输入6.触摸屏7.图形输入设备（摄像机和数字照相机）

2.主要的几种显示器、打印机。

1.阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器、等离子显示器和平板显示器

2.点阵针式打印机、激光打印机、喷墨打印机、热转印打字机

3.汉字的几种编码，各种编码的规则。

C10.

1.接口与端口的区别。

2.接口的主要功能。

3.接口传送的三类信息。

4.控制数据传送的的几种方式（分程序控制和非程序控制），方式对比（从硬件和软件两方面）。

1.程序直接控制方式（CPU大多处于等待、空闲状态，系统效率低）

2.程序中断传送方式（提高了系统的工作效率，易丢失信息）

3.直接存储器存取方式（DMA）（保全信息，主存被CPU和I/O子系统所共享，增加CPU负担）

4.I/O通道控制方式（有自己的指令系统，减轻CPU负担）

5.外围处理机方式（输入输出处理机）（简化设备控制器，独立于主机工作）

5.中断的概念，中断的过程。

1.中断是由I/O设备或其他非预期的急需处理的时间引起的，它使CPU暂时中断现在正在执行的程序，而转至另一个服务程序去处理这些时间。

处理完后再返回原程序。

2.中断过程：

1.关中断2.保存断点、保存现场3.判别中断源，转向中断服务程序4。

开中断5.执行中断服务程序6.退出中断

6.Dma的几种工作方式，特点比较。

DMA是I/O设备与主存储器之间由硬件组成的直接数据通路，用于高速I/O设备与贮存之间的成组数据（即数据块）传送。

1.CPU暂停方式（占用时间少）2.CPU周期窃取方式（占用一个CPU周期）3.直接访问存储器工作方式（标准的，DMA优先访问地址总线）

7.总线分类（按信息、信息的传送方向）。

1.一类是连接计算机内部各模块的总线：

常用ISA总线、PCI总线和控制机的STD总线。

2.另一类是系统之间或系统与自问设备之间的总线：

常用：

RS232C、USB和IEEE1394等串行总线和ISA（IDE）和SCSI等并行总线。