计算机组成与结构重点

一、第一章

1.习题1.5如何划分计算机发展的五个阶段

根据电子计算机所采用的物理器件的发展,分为五代:

第一代:电子管计算机时代

第二代:晶体管计算机时代

第三代:集成电路计算机时代

第四代:大规模集成电路计算机时代

第五代:超大规模集成电路计算机时代

4.完整的计算机系统包括哪些部分?

一个完整的电子计算机系统由硬件和软件两大部分构成。计算机硬件包括输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器五大部分。1. 软件的组成(系统软件和应用软件)

二、第三章

1.定点数的形式(格式)范围

32位定点小数补码范围-1~1-2^(-31)

32位定点整数补码范围-2^31~2^31-1

2.4种机器数及特点是什么

正数:X=+0.1011=01011(原码)=01011(补码)=01011(反码)=11011(移码) (补码符号位取反)

负数:X=-0.1011=11011(原码)=10101(补码)(数字位取反加1)=10100 反码)(数字位取反加)=00101(移码)(补码符号位取反)

3.什么是溢出?补码运算溢出判断方法

当运算结果超出机器数所能表示的范围时即为溢出

溢出判断:1. 当符号相同的两数相加时,如果结果的符号与加数不相同,即 为溢出

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

4.浮点数尾数用补码表示时规格化判断方法

5.IEEE-754标准浮点数表示形式,什么是机器零?

(1)单精度浮点数(32位),阶码8位,尾数24位(内含一位符号位)

(2)双精度浮点数(64位),阶码11位,尾数53位(内含一位符号位) 2.什么是总线 定义: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 3.运算器的核心是什么?算术逻辑部件

机器零:当一个浮点数的尾数为0,或阶码的值比能在机器中表示的最小值 还小时,计算机把该浮点数看成0值,称为机器零。

6.浮点数机器加/减运算步骤

7.浮点数机器乘/除运算步骤

8.浮点数格式及范围,写出最大、最小正数/负数 习题3.10

9.奇偶校验码

数据 奇校验编码(奇数个1) 奇校验编码(偶数个1) 00000000 100000000 0000000000

01010100 010101000 101010100

01111111 001111111 101111111

三、第四章

1.静态、动态存储器是如何存储信息的

静态RAM 是靠双稳态触发器来记忆信息的;动态RAM 是靠MOS 电路中 的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所 以动态RAM 需要设置刷新电路。但动态RAM 比静态RAM 集成度高、 功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用动 态RAM ,而高速缓冲存储器(Cache )则使用静态RAM 。

2.什么是DRAM ?什么是E 2PROM ?计算机的主存采用哪种存储器?

DRAM 的英文全称是"Dynamic RAM",翻译成中文就是" 动态随机存 储器" 。。只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 必须隔

一段时间刷(refresh )一次。如果存储单元没有被刷新,数据就会丢失。

DRAM 用于通常的数据存取。我们常说内存有多大,主要是指DRAM 的 容量

E2PROM 编程原理和EPROM 相同,但可用电擦除,重复该写的次数有 限制,大约10万次。其读写操作可按每个位或者每个字节进行。

计算机的主存采用随机存储器

3.字长32位的机器,存储器为4MB ,按字编址,其寻址范围是多少?如按半字

编址,又是多少? 4M*8/32=1M 4M*8/(32/2)=2M

4.存储芯片容量为1K*8位,则其信号线数量最少要多少条?

1=2^0 0根

8位 8根

共8根

5.多体交叉存储器原理

CPU 同时访问多个模块,由存储器控制部件控制它们分时使用数据总线 进行信息传递。对每一个存储模块来说,从CPU 给出访存命令直到读出信息 仍然使用了一个存取周期时间,而对CPU 来说,它可以在一个存取周期内连 续访问多个模块。各模块的读写过程将重叠进行,所以多模块交叉存储器是

一 种并行存储器结构。 四、第五章 1.一条指令包含哪些信息 答:操作码、操作数地址、操作结果的存储地址、下一条指令的地址。 2.什么是指令周期 指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组 成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

3.计算机的指令,按动能分为哪些类型?转移指令的动能是什么?

逻辑运算指令,移位操作指令,浮点运算指令,十进制运算指令,字符串处理 指令,向量运算指令,数据传送指令,转移指令,堆栈操作指令,输入输出指 令,特权指令

转移指令:控制程序流的转移

4.什么叫寻址方式?计算机的指令有哪些寻址方式?

所谓寻址方式,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,他与计算机硬件结构紧密相关,而且对计算机指令格 式和功能有很大影响

存取数据有关的寻址方式:直接寻址、寄存器寻址、基址寻址、变址 寻址、间接寻址、相对寻址、立即数寻址、堆栈寻址

5.指令格式特点分析

6.什么是RISC (复杂指令系统计算机),CISC (精简指令系统计算机)?各有哪些类型的CPU ?

7.

五、第六章

1.掌握CPU 的基本结构及数据通路图,相关寄存器及功能(类似习题6.1)

2.什么是微指令?控制存储器?掌握微程序控制原理?

3.根据通路图及控制信息,想出一条指令的微程序流程及微操作信号

4.什么是指令流水线?确定流水周期的原则

5.MIPS 的含义,它与平均指令周期的关系

六、第七章

1.采用cache 和虚拟存储器的目的是什么?

2.MMU 含义

3.Cache 地址映像方式有哪些?

4.段式管理、页式管理原理及特点

5.Cache 系统h ,ta ,e 的计算

6.替换算法及替换等级表排序过程,命中率计算(习题7.12)

7.什么叫相联存储器

七、第八章

1.辅助存储器的主要技术指标

2.了解磁盘结构及存储过程

3.磁盘存储器位密度、道密度、容量、数据传输率、指间时间等参数计算(习题

8.3 8.5)

八、第九章

1.什么是显示分辨率?灰度级?它们与显存的关系

2.什么是刷存带宽?显存容量,刷存带宽的计算,提高刷存带宽的技术措施有哪些?(课堂例题)

1. 计算机系统:由硬件和软件两大部分组成,有多种层次结构。

2. 主机:CPU 、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

3. 主存:用于存放正在访问的信息

4. 辅存:用于存放暂时不用的信息。

5. 高速缓存:用于存放正在访问信息的付本。

6. 中央处理器:是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。

7. 硬件:是指计算机实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机 设备的实物组成。

软件:指看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

8. 系统软件:又称系统程序,主要用来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得 到合理调度,高效运行。

应用软件:又称应用程序,它是用户根据任务需要所编制的各种程序。

9. 源程序:通常由用户用各种编程语言编写的程序。

目的程序:由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。

10. 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。

11. 系统总线:是指CPU 、主存、I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。 通信总线:是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动

通信)之间的通信的线路。按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条位宽的传输线上,一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行 位宽的传输线上,同时由源传送到目的地。

12. 带宽:单位时间内可以传送的最大的信息量。

13. 机器字长:是指CPU 一次并行处理数据的位数,通常与CPU 的寄存器位数有关。

14. 主存容量:是指主存中存放二进制代码的总位数。

15. 机器数:符号位数字化,0代表正数,1代表负数。

16. 定点数:小数点固定在某一位位置的数。

17. 浮点数:小数点的位置可以浮动的数。

18. 补码:带符号数据表示方法之一,正数的反码和原码相同,负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加

19. 溢出:在计算机中,超出机器字长,发生错误的结果。

20. 非编码键盘:采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。

21.A/D转换器:它能将模拟量转换成数字量,是计算机的输入设备。

22.I/O接口:指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及器相应的软件控制。

23. 端口:指接口电路中的一些寄存器,用来存放数据信息、控制信息和状态信息。

24. 中断:计算机在执行程序的过程中,当出现异常情况或特殊请求时,计算机停止现行程序的运行转向对这些异常情况或特殊请求处理,处理结束后再返回到现行程序的间断处,继续执行源程序。

25. 中断源:凡能向CPU 提出中断请求的各种因素统称为中断源。

26. 中断嵌套:计算机在处理中断的过程中,有可能出现新的中断请求,此时CPU 暂停现行中断服务程序,转向新的中断请求,这种现象称为中断嵌套。

27. 优先级:为使系统能及时响应并处理发生的所有中断,系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度,硬件将中断源分为若干个级别。

28.DMA 方式:用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送,不须CPU ,用软件控制。

29. 指令系统:将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。

30. 寻址方式:是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法,它与硬件结构紧密相关,而且直接影响指令格式和指令功能。

31. 指令周期:完成一条指令的时间,由若干机器周期组成。

机器周期:完成摸个独立操作,由若干时钟周期组成。

时钟周期:最基本时间单位,由主频决定。

32. 微操作:在微程序控制器中,执行部件接受微指令后所进行的最基本的操作。

33. 微指令:控制器存储的控制代码,分为操作控制部分和顺序控制部分,由微命令组成。

34. 微程序:存储在控制存储器中的完成指令功能的程序,由微指令组成。

35. 控制存储器:CPU 内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。

一、第一章

1.习题1.5如何划分计算机发展的五个阶段

根据电子计算机所采用的物理器件的发展,分为五代:

第一代:电子管计算机时代

第二代:晶体管计算机时代

第三代:集成电路计算机时代

第四代:大规模集成电路计算机时代

第五代:超大规模集成电路计算机时代

4.完整的计算机系统包括哪些部分?

一个完整的电子计算机系统由硬件和软件两大部分构成。计算机硬件包括输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器五大部分。1. 软件的组成(系统软件和应用软件)

二、第三章

1.定点数的形式(格式)范围

32位定点小数补码范围-1~1-2^(-31)

32位定点整数补码范围-2^31~2^31-1

2.4种机器数及特点是什么

正数:X=+0.1011=01011(原码)=01011(补码)=01011(反码)=11011(移码) (补码符号位取反)

负数:X=-0.1011=11011(原码)=10101(补码)(数字位取反加1)=10100 反码)(数字位取反加)=00101(移码)(补码符号位取反)

3.什么是溢出?补码运算溢出判断方法

当运算结果超出机器数所能表示的范围时即为溢出

溢出判断:1. 当符号相同的两数相加时,如果结果的符号与加数不相同,即 为溢出

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

4.浮点数尾数用补码表示时规格化判断方法

5.IEEE-754标准浮点数表示形式,什么是机器零?

(1)单精度浮点数(32位),阶码8位,尾数24位(内含一位符号位)

(2)双精度浮点数(64位),阶码11位,尾数53位(内含一位符号位) 2.什么是总线 定义: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 3.运算器的核心是什么?算术逻辑部件

机器零:当一个浮点数的尾数为0,或阶码的值比能在机器中表示的最小值 还小时,计算机把该浮点数看成0值,称为机器零。

6.浮点数机器加/减运算步骤

7.浮点数机器乘/除运算步骤

8.浮点数格式及范围,写出最大、最小正数/负数 习题3.10

9.奇偶校验码

数据 奇校验编码(奇数个1) 奇校验编码(偶数个1) 00000000 100000000 0000000000

01010100 010101000 101010100

01111111 001111111 101111111

三、第四章

1.静态、动态存储器是如何存储信息的

静态RAM 是靠双稳态触发器来记忆信息的;动态RAM 是靠MOS 电路中 的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所 以动态RAM 需要设置刷新电路。但动态RAM 比静态RAM 集成度高、 功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用动 态RAM ,而高速缓冲存储器(Cache )则使用静态RAM 。

2.什么是DRAM ?什么是E 2PROM ?计算机的主存采用哪种存储器?

DRAM 的英文全称是"Dynamic RAM",翻译成中文就是" 动态随机存 储器" 。。只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 必须隔

一段时间刷(refresh )一次。如果存储单元没有被刷新,数据就会丢失。

DRAM 用于通常的数据存取。我们常说内存有多大,主要是指DRAM 的 容量

E2PROM 编程原理和EPROM 相同,但可用电擦除,重复该写的次数有 限制,大约10万次。其读写操作可按每个位或者每个字节进行。

计算机的主存采用随机存储器

3.字长32位的机器,存储器为4MB ,按字编址,其寻址范围是多少?如按半字

编址,又是多少? 4M*8/32=1M 4M*8/(32/2)=2M

4.存储芯片容量为1K*8位,则其信号线数量最少要多少条?

1=2^0 0根

8位 8根

共8根

5.多体交叉存储器原理

CPU 同时访问多个模块,由存储器控制部件控制它们分时使用数据总线 进行信息传递。对每一个存储模块来说,从CPU 给出访存命令直到读出信息 仍然使用了一个存取周期时间,而对CPU 来说,它可以在一个存取周期内连 续访问多个模块。各模块的读写过程将重叠进行,所以多模块交叉存储器是

一 种并行存储器结构。 四、第五章 1.一条指令包含哪些信息 答:操作码、操作数地址、操作结果的存储地址、下一条指令的地址。 2.什么是指令周期 指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组 成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

3.计算机的指令,按动能分为哪些类型?转移指令的动能是什么?

逻辑运算指令,移位操作指令,浮点运算指令,十进制运算指令,字符串处理 指令,向量运算指令,数据传送指令,转移指令,堆栈操作指令,输入输出指 令,特权指令

转移指令:控制程序流的转移

4.什么叫寻址方式?计算机的指令有哪些寻址方式?

所谓寻址方式,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,他与计算机硬件结构紧密相关,而且对计算机指令格 式和功能有很大影响

存取数据有关的寻址方式:直接寻址、寄存器寻址、基址寻址、变址 寻址、间接寻址、相对寻址、立即数寻址、堆栈寻址

5.指令格式特点分析

6.什么是RISC (复杂指令系统计算机),CISC (精简指令系统计算机)?各有哪些类型的CPU ?

7.

五、第六章

1.掌握CPU 的基本结构及数据通路图,相关寄存器及功能(类似习题6.1)

2.什么是微指令?控制存储器?掌握微程序控制原理?

3.根据通路图及控制信息,想出一条指令的微程序流程及微操作信号

4.什么是指令流水线?确定流水周期的原则

5.MIPS 的含义,它与平均指令周期的关系

六、第七章

1.采用cache 和虚拟存储器的目的是什么?

2.MMU 含义

3.Cache 地址映像方式有哪些?

4.段式管理、页式管理原理及特点

5.Cache 系统h ,ta ,e 的计算

6.替换算法及替换等级表排序过程,命中率计算(习题7.12)

7.什么叫相联存储器

七、第八章

1.辅助存储器的主要技术指标

2.了解磁盘结构及存储过程

3.磁盘存储器位密度、道密度、容量、数据传输率、指间时间等参数计算(习题

8.3 8.5)

八、第九章

1.什么是显示分辨率?灰度级?它们与显存的关系

2.什么是刷存带宽?显存容量,刷存带宽的计算,提高刷存带宽的技术措施有哪些?(课堂例题)

1. 计算机系统:由硬件和软件两大部分组成,有多种层次结构。

2. 主机:CPU 、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

3. 主存:用于存放正在访问的信息

4. 辅存:用于存放暂时不用的信息。

5. 高速缓存:用于存放正在访问信息的付本。

6. 中央处理器:是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。

7. 硬件:是指计算机实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机 设备的实物组成。

软件:指看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

8. 系统软件:又称系统程序,主要用来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得 到合理调度,高效运行。

应用软件:又称应用程序,它是用户根据任务需要所编制的各种程序。

9. 源程序:通常由用户用各种编程语言编写的程序。

目的程序:由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。

10. 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。

11. 系统总线:是指CPU 、主存、I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。 通信总线:是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统(如控制仪表、移动

通信)之间的通信的线路。按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条位宽的传输线上,一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行 位宽的传输线上,同时由源传送到目的地。

12. 带宽:单位时间内可以传送的最大的信息量。

13. 机器字长:是指CPU 一次并行处理数据的位数,通常与CPU 的寄存器位数有关。

14. 主存容量:是指主存中存放二进制代码的总位数。

15. 机器数:符号位数字化,0代表正数,1代表负数。

16. 定点数:小数点固定在某一位位置的数。

17. 浮点数:小数点的位置可以浮动的数。

18. 补码:带符号数据表示方法之一,正数的反码和原码相同,负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加

19. 溢出:在计算机中,超出机器字长,发生错误的结果。

20. 非编码键盘:采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。

21.A/D转换器:它能将模拟量转换成数字量,是计算机的输入设备。

22.I/O接口:指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及器相应的软件控制。

23. 端口:指接口电路中的一些寄存器,用来存放数据信息、控制信息和状态信息。

24. 中断:计算机在执行程序的过程中,当出现异常情况或特殊请求时,计算机停止现行程序的运行转向对这些异常情况或特殊请求处理,处理结束后再返回到现行程序的间断处,继续执行源程序。

25. 中断源:凡能向CPU 提出中断请求的各种因素统称为中断源。

26. 中断嵌套:计算机在处理中断的过程中,有可能出现新的中断请求,此时CPU 暂停现行中断服务程序,转向新的中断请求,这种现象称为中断嵌套。

27. 优先级:为使系统能及时响应并处理发生的所有中断,系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度,硬件将中断源分为若干个级别。

28.DMA 方式:用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送,不须CPU ,用软件控制。

29. 指令系统:将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。

30. 寻址方式:是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法,它与硬件结构紧密相关,而且直接影响指令格式和指令功能。

31. 指令周期:完成一条指令的时间,由若干机器周期组成。

机器周期:完成摸个独立操作,由若干时钟周期组成。

时钟周期:最基本时间单位,由主频决定。

32. 微操作:在微程序控制器中,执行部件接受微指令后所进行的最基本的操作。

33. 微指令:控制器存储的控制代码,分为操作控制部分和顺序控制部分,由微命令组成。

34. 微程序:存储在控制存储器中的完成指令功能的程序,由微指令组成。

35. 控制存储器:CPU 内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。


相关文章

  • 工程力学下册教学教案
  • **学院 分院名称:建筑工程学院课程名称:工程力学(下)任课教师:班 级: 教 案 *** ****级建筑工程技术 一.课程说明 1.课程基本情况 课程名称:工程力学 英文名称:Engineering Mechanics 课程编号:1700 ...查看


  • 液压传动教案
  • <液压与气压传动>课教案 广州大学机械与电气工程学院 梁忠伟 <液压与气压传动>课教案 本课共82学时,讲课64学时,实验18学时. 每一节课都应做到承前启后. 第一章 液压传动基础知识 1-1液压传动的定义.工作原 ...查看


  • 机械设计基础课程教学大纲(2)
  • <机械设计基础>课程教学大纲 英文名称:Basic Theory of Machines and Mechanisms 课程编号:01210341 适用专业:机械设备及自动化专业.机械制造工艺与设备专业. 数控技术及应用专业.过 ...查看


  • 19280智能仪器原理及应用
  • 课程名称:智能仪器原理及应用 课程代码: 09280 第一部分 课程性质与特点 一.课程性质与特点 1.课程性质 <智能仪器>是高等教育自学考试电子工程本科专业必修的专业基础课程之 一.智能仪器在通信.家电.自动控制.仪器仪表中 ...查看


  • [土木工程概论]教学大纲
  • 土木工程概论 (学分4,学时60) 一.课程的性质和任务 土木工程概论是土木工程及工程管理专业的一门核心课程,教学目的是使学生全面了解土木建筑工程的学科体系,熟悉和掌握土木建筑工程设计.构造.材料.基本构件.施工技术.施工项目管理等方面的专 ...查看


  • 七年级信息技术上册全册导学案教案教学设计
  • 主备人:刘刚 授课教师:刘刚 授课时间:第一周 授课班级:七年级 审核: 学习目标: 知识目标:1.了解信息的含义.特点和表现形式 2.了解信息技术的含义.发展历程和分类 3.学会真正使用信息 能力目标:培养学生采集.存储.传递.加工.处理 ...查看


  • [机械设计基础]考试大纲
  • <机械设计基础>(专升本)考试大纲 一.考试对象 "机械设计基础"考试大纲适用于所有机械大类相关专业的专科起点的专升本考生. 二.考试目的 <机械设计基础>是培养学生机械设计能力的工程技术基础课, ...查看


  • [土木工程施工]课程教学大纲
  • <土木工程施工>课程教学大纲 (Civil Engineering Construction) 课程编号:060424 适用专业:土木工程 道路与桥梁 工程经济与管理 总学时数:75学时 学分:4学分 编制单位:建筑工程系土木工 ...查看


  • 大学计算机基础教学大纲
  • <大学计算机基础>教学大纲 一. 课程性质 本课程是高职各专业必修的公共基础课.本课程既是学生掌握计算机知识及其应用的一门课程,又为学生后续的计算机相关课程的学习打好基础.<大学计算机基础>课程教学共需60学时,采用 ...查看


热门内容