一个计算机组成原理的问题：存储器地址寄存器(MAR)是4位，为什么它的存储单元个数就是2^4=16个了呢？如图

计算机组成原理是指计算机的各个硬件组成部分之间的结构和联系以及这些部件如何协同工作来完成计算机的整体功能。计算机组成原理是计算机科学和工程领域中最基础和重要的分支之一。计算机通常由五大部分构成，分别是中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备。中央处理器是计算机的核心，主要由运算器、控制器、寄存器和高速缓存等组成。内存是用来保存计算机程序和数据的地方，输入设备用于接收外部输入，输出设备用于向外部输出，存储设备主要是磁盘等外部存储设备。计算机组成原理主要包括以下内容：1、数据表示：计算机使用的是二进制来表示数据，在实际应用中，还需要数据的编码和压缩等处理。2、计算机指令和指令系统：计算机指令是计算机执行任务的基本操作，指令系统是指定了计算机指令的集合和对这些指令的操作规则。3、寄存器和内存：寄存器用于存储指令和数据，内存是主要的数据存储区域，存储着运行中的程序和相关数据。4、CPU的结构和功能：CPU是计算机的核心部分，包括控制单元、运算单元等功能模块。5、输入输出设备：输入输出设备是计算机的接口部件，负责输入和输出数据。6、存储器层次结构：计算机存储器是按照一定的层次结构进行组织的，包括高速缓存、内存、磁盘、光盘等不同层次的存储器设备。7、总线：总线是计算机各个硬件组成部分之间进行通信的纽带，它包括数据总线、地址总线和控制总线等。总之，计算机组成原理是计算机科学和工程中的基础知识，了解计算机硬件各部件之间的协同工作以及它们如何实现不同的功能和任务，对于从事计算机相关工作的人员具有非常重要的意义。

计算机的组成原理：1、存储器：实现记忆功能的部件用来存放计算程序及参与运算的各种数据。2、运算器：负责数据的算术运算和逻辑运算即数据的加工处理。3、控制器：负责对程序规定的控制信息进行分析，控制并协调输入，输出操作或内存访问。4、输入设备：实现计算程序和原始数据的输入。5、输出设备：实现计算结果输出。系统：硬件系统主要分为主机和外设两部分，是指那些构成计算机系统的物理实体，它们主要由各种各样的电子器件和机电装置组成。从ENIAC(世界上第一台计算机)到当前最先进的计算机，硬件系统的设计采用的都是 冯·诺依曼体系结构。软件系统：主要分为系统软件和应用软件，是指计算机证运行所需的各种各样的计算机程序。系统软件的任务是既要保证计算机硬件的正常工作，又要使计算机硬件的性能得到充分发挥，并且为计算机用户提供一个比较直观、方便和友好的使用界面。

共八个SRAM,每四片串联(地址线并联,数据线连一起),得到两组64K*8的存储组,然后将两组并联(地址线连一起,数据线并联),即64K*16BIT,地址分配可分为8个块区,高低字节分别译码选择,然后进行四个16K的寻址,访问具体数据的映射地址.现在有点事不方便画图，可以吗？

计算机的原理：计算机由运算器，存储器，控制器，输入设备和输出设备五大部分组成，指令和数据以同等地位存放与存储器内，并可按地址寻访，指令和数据用二进制表示，指令由操作码和地址码组成，存储程序，以运算器为中心。电子计算机通称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算、逻辑计算，具有存储记忆功能，能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据，它由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机，计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统，包括简单的特定用途设备、工业设备及通用设备等。主要特点运算速度快：计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算，当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决，例如：卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年，而在现代社会里，用计算机只需几分钟就可完成。台式电脑计算精确度高：科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。

就是一帮不懂计算机的人，蹲在那儿，空谈计算机。

计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一，是在我国开设最早的一门必修专业课程，也是学习计算机的其它后续课（如微机系统与接口、计算机系统结构、操作系统等）的重要的专业基础课。它在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用。也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。计算机组成原理主要讨论计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制，包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。扩展资料：计算机组成原理内容介绍：《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章，主要内容分成两个部分第1、2章介绍了计算机的基础知识；第3～8章介绍了计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。《计算机组成原理》讲述了计算机的一般原理，并注意到与实际应用相结合。全书内容由浅入深，每章之后均附有习题，便于自学。参考资料来源：百度百科-计算机组成原理

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计算机组成原理：计算机系统由计算机硬件和计算机软件组成，二者缺一不可。计算机的硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称，是有行的物理设备，可以是电子、电磁、光学元件，或者是它们混合组成的计算机部件，比如CPU、存储器、硬盘等。计算机的软件则是在计算机中运行的各种程序和相关的数据文档。计算机硬件有中央处理器芯片、存储器、主板、键盘、鼠标、显示器、打印机、软盘、硬盘等。计算机的基本组成：存储器：实现记忆功能的部件用来存放计算程序及参与运算的各种数据。运算器：负责数据的算术运算和逻辑运算即数据的加工处理。控制器：负责对程序规定的控制信息进行分析，控制并协调输入，输出操作或内存访问。输入设备：实现计算程序和原始数据的输入。输出设备：实现计算结果输出。

计算机组成原理重点讲授计算机系统的硬件组成，及其主要功能子系统的基本原理和逻辑设计；主要内容包括：计算机系统概述、数据表示和运算、指令系统和程序执行、存储系统、中央处理器、总线、输入输出系统。1、计算机系统概述介绍计算机系统的基本组成结构、分类、工作原理和发展历程。2、数据表示和运算介绍计算机中使用的各种数据类型（如整数、浮点数、字符等）的表示方法和运算规则。3、指令系统和程序执行介绍计算机指令系统的基本结构、指令执行过程和程序执行的控制流程。4、存储系统介绍计算机存储系统的基本组成结构、存储介质和访问方式，包括内存储器、外存储器和高速缓存等。5、中央处理器介绍计算机中央处理器的基本组成结构、控制单元和运算单元的功能和工作原理，以及流水线技术和多核处理器的设计方法。6、总线介绍计算机总线的基本组成结构、传输协议和性能指标，以及总线的分类和设计原则。7、输入输出系统介绍计算机输入输出系统的基本组成结构、通信方式和工作原理，以及输入输出设备的种类和使用方法。

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一、计算机的组成及学习大纲1. 计算机的组成计算机的三大件 ：CPU、内存、主板（1）CPU，中央处理器，计算机最核心的配件，负责所有的计算。（2）内存，你编写的程序、运行的游戏、打开的浏览器都要加载到内存中才能运行，程序读取的数据、计算的结果也都在内存中，内存的大小决定了你能加载的东西的多少。（3）主板，存放在内存中数据需要被CPU读取，CPU计算完成后，还要把数据写入到内存中，然而CPU不能直接插在内存上，这就需要主板出马了，主板上很多个插槽，CPU和内存都是插在主板上，主板的芯片组和总线解决了CPU和内存之间的通讯问题，芯片组控制数据传输的流转，决定数据从哪里流向哪里，总线是实际数据传输的告诉公里，总线速度决定了数据的传输速度。（4）输入/输出设备，其实有了以上三大件之后，计算机就可以跑起来了。我们日常使用的话还需要键盘、鼠标、显示器等输入/输出设备，而很多云服务器通过SSH远程登录就可以访问，就不需要配显示器、鼠标、键盘这些东西，节省成本且方便维护。（5）硬盘，有了硬盘数据才能长久的保存下来，大部分还会给自己的机器配上机箱和风扇，解决灰尘和散热问题，不过这些也不是必须的，用纸板和电风扇替代也一样可以用。（6）显卡，显卡里有GPU图形处理器，主要负责图形渲染，使用图形界面操作系统的计算机，显卡是必不可少的。现在的主板都带了内置的显卡，如果想玩游戏、做图形渲染，一般需要一张单独的显卡，插在主板上。2. 冯·诺依曼体系现代计算机的硬件基础架构都是依赖于冯诺依曼提出的冯诺依曼体系结构，现代计算机的核心架构可以抽象为五个基础组件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。具体到现代计算机，运算器和控制器组成了现代计算机的CPU，存储器对应着内存和硬盘，主板控制着CPU、内存、硬盘、输出/输出设备之间的通讯。冯诺依曼体系结构也叫做存储程序计算机，即可编程、可存储的计算机。任何一台计算机的任何一个部件都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备中，而所有的现代计算机也都是基于这个基础架构来设计开发的。冯诺依曼体系结构确立了我们现代计算机的硬件基础架构，学习计算机组成原理，就是学习和拆解冯诺依曼体系。

计算机的组成，可以分成硬件系统和软件系统1. 硬件系统可以分为：(1) CPU：① 运算器② 控制器(2) 存储器：① 内存：就是电脑常说的内存条② 外存：移动硬盘，U盘，光盘等等(3) 输入设备：① 鼠标，键盘等(4) 输出设备：① 显示器，打印机等等2. 软件系统可以分为：(1) 系统软件：也就是指的操作系统，常见的操作系统有Windows，Macos，Linux等等(2) 应用软件：以操作系统为基础为了满足用户需求而开发的软件

计算机组成原理是什么是一门假大空的课程。根本不实用。

计算机程序是用某种特定的符号系统（指令或语言）对被处理的数据和实现算法的过程进行的描述，是为了解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令或语句的集合。程序送入计算机，存放在存储器中，计算机按照程序，即按照为解决某一问题而设计的一系列排好顺序的指令或语句进行工作。指令： 指挥计算机如何工作的命令。通常由一串二进制数码组成， 即有操作码和地址码两部分组成。操作码规定了操作的类型和性质，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据以及操作结果的存放地址。计算机语言：机器语言：二进制语言，表示机器指令的描述。汇编语言： 面向机器的程序设计语言，即与特定的计算机结构及其指令系统密切相关。高级语言： 面向问题的程序设计语言。 c， jave等等计算机系统的层次结构计算机有硬件系统和软件系统组成，软件又分为系统软件和应用软件，人操作计算机实际是直接和系统软件中的操作系统打交道，因此操作系统是用户和计算机硬件的接口。微程序机器人这一级是有硬件直接实现的，是见算计系统最底层的硬件系统，有机器硬件直接执行微指令。实际机器级：俗称机器语言，有微程序解释机器指令系统。是软件系统和硬件系统之间的纽带。硬件系统的操作有此级控制，软件系统的各种程序，必须转换成此级的形式才能执行。操作系统级操作系统有操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。计算机系统中硬件和软件资源由此级管理和统一调度，他支撑着其他软件和应用软件，使计算机能够自动运行。汇编语言汇编语言能给程序人员提供一种符号形式的语言，以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编语言支持和执行。高级语言级高级语言是面对用户，为方便用户编写应用程序而设置的。计算机系统各层次之间的关系十分紧密，上层是下层的扩展，下层是上层的基础。其他各级都得到它下面级的支持，同时也受到运行在下面各级上的程序的支持。第一级到第三级编写程序采用的语言，基本是二进制数字化语言，机器执行和解释容易，第四，第五级编写程序采用符号语言，用英文字母和符号来表示程序，因而便于大多数不了解硬件的人们使用计算机。计算机分类高性能计算机： 处理量大，运算速度快的计算机领域的高尖端产品。个人计算机： 台式机，笔记本电脑工作站： 以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形，图像处理能力，为满足工程设计，动画制作，等专业领域而设计研发的计算机。服务器：一种在网络环境下为多个用户提供服务的计算机系统。计算机硬件技术指标主频：时钟频率，指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。 MHz兆赫兹。机器字长：cpu一次能处理二进制数据的位数。通常与cpu内的寄存器的位数有关。字长越大，数的表示范围就越大，精度也越高。字长HIA决定了指令直接寻址的能力。一般机器的字长都是字节的1,2,4,8倍。比如64系统是字节的8倍。存储容量：计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量，内存储器中能储存的信息总字节称为内存容量。通常以8个二进制位（bit）作为一个字节。内存量越大，处理数据的范围就越广，运算速度一般也快。存取周期：把信息代码存入储存器，称为“写”，把信息代码从存储器中取出，称为“读”。存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间，而连续启动两次独立的“读”或“写”操作所需要的最短时间，称为存取周期。运算速度： 衡量计算机运算速度的单位是MIPS（百万条指令/秒）。信息的数字化编码计算机的基本功能是对信息进行加工处理。信息包括数据，文字，声音，图形和图像。数据有两类： 一类是数值数据，1,2,3等有“量”的概念；另一类是非数值数据，如各种字母，符号等。 在计算机中都是用二进制数值数码表示的。文字，声音，图形，和图像等信息要在计算机中处理，都要事先数字化，即把声音，图像，图像等信息转换为二进制数码。在计算机内部，各种信息都必须采用数字化编码的形式才能被传送，储存和处理加工。编码：用来将信息从一种形式转变为另一种形式的符号系统，通常选用少量最简单的基本符号和一定的组合规则，以表示出大量复杂多样的信息。信息的数字化编码是指用0或1这种量最少，最简单的二进制数码，并选用一定的组合规则，来表示数据，文字，声音，图像等等信息的数据类型无符号数符号数二进制位串进位计数制及其相互转换二进制八进制十进制十六进制非数值数据字符数据的表示： ASCLL， 汉字编码数值数据的表示和运算机器数和真值的概念机器数： 数的符号也用二进制0或1来表示，且符号位数总是在该数的最高数值位之前的那种数称为机器数。真值： + - 表示符号的那种数叫做真值。二进制的运算规则：定点数的原码，反码，补码和移码定点数和浮点数：是指在计算机中一个数的小数点的位置是固定的，还是浮动的，如果一个数中小数点的位置是固定的，则叫做定点数，否则为浮点数。组成计算机硬件的基本器件计算机系统的硬件由许多逻辑器件组成。逻辑代数的基本定理编译器：是具有多个输入端和多个输出端的器件。时钟发生器：时钟发生器是为了协调计算机系统各部分的工作，提供统一时钟标准的器件。机器数的运算方法即运算器机器数的运算方法是设计运算器的依据，要清楚运算器的原理，首先要搞清机器数的运算方法。机器数的加减运算及其实现原码及其补码。运算器的组成核结构中央处理器有运算器，控制器，总线和时钟发生器等部件组成，他是计算机的核心部件。运算器是计算机对数据进行加工处理的中心，它主要有算术逻辑单元ALU，通用寄存器组，状态寄存器，数据多路选择器MUX等组成。指令系统计算机的指令系统是指一台计算机上所有机器指令的集合，也成计算机的指令集。指令系统包括指令格式，寻址方式和数据形式。指令的含义：指令是指挥计算机执行某种操作的命令。从计算机组成的层次结构来看，计算机的指令有微指令，机器指令和宏指令之分。微指令是微程序级的命令，他设计在微程序控制器中，属于硬件； 宏指令是有若干条机器指令组成的软件指令，若干条机器指令的功能可由指令这条宏指令实现。 机器指令介于微指令和宏指令之间，通常称为指令。 每一天机器指令可完成一个独立的操作功能，如一个数据的传送，一次加法，减法，或逻辑运算。指令是程序员进行程序设计的最小单位，他是组成程序的语句； 有因为机器指令是有一串二进制数码组成的，他是机器能够直接接受，理解，执行的语言，他是硬件设计人员设计计算机硬件的依据。指令格式： 操作码 + 地址码字段零地址指令一地址指令 OPCode + A （OP Code 表示操作码，A表示操作数的储存器地址或寄存器名）二地址指令 OP Code + A_1 + A_2三地址指令多地址指令寻址方式：所谓寻址，就是寻找操作数的地址，最终目的是寻找所需要的操作数。指令的种类计算机的功能主要取决于指令系统的功能，为了满足计算机功能上的需要，现代计算机一般都有上百条甚至几百条指令，按照其所完成的功能可分为： 数据传送指令，算数运算指令，逻辑运算指令，字符串处理指令等等数据传送类指令: 数据传送，数据交换，压栈，退栈。算数逻辑运算类指令： 算数运算指令， 逻辑运算指令，位移指令字符串处理指令：字符串传送，字符串转换，字符串比较，字符串查找，匹配，抽取等等输入输出（I / O）指令计算机系统中，输入/输出是相对于主机或者CPU而言的。 数据从输入设备传送到主机或CPU，称为输入； 而数据从主机或CPU传送到输出设备称为输出。存储器系统随机存取存储器只读存储器顺序存取存储器直接存取存储器按照计算机中的作用分类，可将存储器分为主存储器（内存），辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器缓存—主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题。高速缓冲储存器 （Cache 缓存），主存—辅助层次主要解决存储系统的容量问题。主存储器是中央CPU能直接访问的存储器，有随机存储器RAM和只读存储器ROM组成。虚拟存储器是建立在主存储和辅助存的物理结构基础之上的。有附加硬件装置以及操作系统存储管理软件组成的一种存储体系。中央处理器 CUPCPU功能，组成， 指令周期总线在现代计算机系统中，无论是计算机内部各部件之间，还是计算机与外部设备之间，地址，数据，控制信息的传送都是通过总线进行的。总线是信息传送的公共通路。外围设备与多媒体技术外围设备与中央处理器之间传送的信息种类有： 设备地址信息，数据信息，设备装填信息和控制信息。为了各种设备与计算机之间的连接和信息交换，必须要配备设备控制器。 设备控制器是控制该设备进行操作的控制部件，它接受中央处理器通过接口传送来的各种信息，并按设备的不同要求吧这些信息传送到设备或从设备独处信息传送到接口。数码相机的核心部件是电容耦合器件（CCD）图像传感器。 能把光线转变为电信号，在由模/数转换芯片转换为数字信号；光通过红，绿，蓝滤色镜以后，对于每一种单色的光谱，光敏反应都可以记录下来，当这种读数通过软件合成并计算后，相机边可确定图片上的每一部分的颜色，最终的结果是将光信号转成一定格式的数字信号并存储在相机内部的闪烁存储器或内置硬盘中。镜头，图像传感器，A/D转换器，DSP数字信号处理器，MPU微处理器，LCD液晶显示器，PC卡，和接口等部件组成。镜头： 数码相机的镜头与传统光学相机的镜头相同，他的作用是将景物成像到电荷耦合器件上CCD。图像传感器： 是由一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转换为电荷，通过模数转换器转成数字信号。数字信号处理器（DSP）数字信号处理器的主要功能是通过一系列复杂的数学算法对数字图像信号进行优化处理。增强，平衡等微处理器（MPU），用来是吸纳对数码相机所有操作的统一控制，运算，曝光，闪光等等显示设备： 以可见光形式显示信息的输出设备称为显示设备。显示器和显示适配器（显卡）组成阴极射线管（CRT）显示器， 液晶显示器LCD ， 等离子体显示器PDP等。图形最初指没有亮暗层次变化的线条图，如电路图。点， 线，面图像： 具有亮暗层次的图。分辨率： 显示器多能表示的像素个数。灰度级： 黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别程度，显卡： 显示控制器， 它负责将CPU送来的图像，图像数据处理成显示器可以了解的格式，在送到显示屏上形成图形或图像。输出/输入系统计算机的输入/输出系统（I/O系统）的功能是完成计算机系统与外部世界的联系。输入/输出设备是通过接口部件和计算机主机相互连接的。I/O系统包括了硬件及其相应的软件。必须通过I/o系统连接。外围设备： 包括利用光，电，磁，机械等原理制成的将信息转换为二进制数码的各种设备。设备控制器： 将外围设备生成的各种形式的二进制数码转换成电路饿信号，并根据输入信号的要求，对设备的运行进行控制。输入输出接口： I/O接口用来完成外围设备与CPU交换信息是在速度，代码形式上的相互匹配。 在CPU中，数据的传送速度是纳秒级的，而外围设备的速度则是毫秒级的，最快的微妙级。接口： 也称为适配器， 或 设备控制卡。CPU对输入/输出设备的访问，采用按地址访问的形式，即线送地址码，以确定访问的具体是什么设备，然后进行信息交换。

1.在ROM存储器中必须有＿电路。 A. 数据写入 B.再生 C. 地址译码 D.刷新 2.在指令“Add@R,AD”中(@表示间接寻址)，源操作数在前，目的操作数在后，该指令执行的操 作是＿ A. ((R))+(Ad)——>(Ad) B.((R))+(Ad)——>Ad C.(R)+((Ad))——>(Ad) D.((R))+((Ad))——>Ad 3.若某数x的真值为-1.1010，则该数所用的编码为＿ A. 原码 B.补码 C.反码 D.移码 4.冯u2022诺依曼机工作的基本方式的特点是＿ A.多指令流单数据流 B. 按地址访问并顺序执行指令 C 堆栈操作 D 存储器按内容选择地址 5.float型数据通常用IEEE 754单精度浮点数格式表示,若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FRI中，且x=-8.25.则FR1的内容是_ A. C104 000H B.C242 000H C. C184 000H D.CIC2 000H 6.动态存储器DRAM的刷新原则是 A.各DRAM芯片轮流制新 B.各DRAM芯片同时刷新。片内逐位制新 C.各DRAM芯片同时刷新，片内逐字刷新 D. 各DRAM芯片同时刷获，片内进行刷新 7.主存储器和CPU之间增加Cache的目的是 A. 解决CPU和主存之间的速度区配问题 B.扩大主存储器的容量 C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.既扩大主存器容量又扩大CPU通用寄存器数量 8.计算机操作的最小时间单位是 A. 时钟周期 B.指令周期 C. CPU周期 D. 外围设备 9.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 A.每一条机器指令由一条微指令来执行 B. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D.一条微指令由若干条机器指令组成 10.系统总线中地址线功用是 A.用于选择主存单元 B.用于选择进行信息传输的设备 C. 用于指定主存单元和I/0设备接口电路的地址 D.用于传送主存物理地址和逻辑地址 二、填空题(共20分，每空1分。答案一律写在等题纸上，否则无效。) 1.动态RAM的刷新包括____ ____ 和____ 三种方式. 分散刷新、集中刷新、异步刷新 2.影响流水线性能的因素有____ ____ 和____ . 数据相关，控制相关，资源相关 3.主存储器一般采用____ 存储器,CAchE采用____ 存储器。 动态RAM, 静态RAM 4.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的全部时间叫做____ ,它通常包含若干个____ ,而后者又包含若干个____ . 指令周期、机器周期，时钟周期 5、CPU的基本功能是____ ,____ ,____ ,____ 和____ . 指令控制、操作控制，时间控制.数据加工、中断处理 6.指令通常由____ 和____ 两部分组成。 操作码，地址码 7.控制存储器呈微程序控制器的核心部件，它存储着与全部机器指令对应的____ ,它的每个单元中存储一条____ . 微程序、微指令 三、名词解释(共30分每题6分。答案一律写在答题纸上否则无效，) 1.同步通信: 总线上的部件通过总线进行信息传送时，用一个公共的时钟信号进行同步，这种方式称为同步通信。这个公共的时钟信号可以由总线控制部件发送到每一个部件或设备，也可以每个部件有自己的时钟发生器，但是，它们都必须由CPU发出的时钟信号进行同步。 2.正逻辑: 正逻辑是把逻辑电路中电平的高低和逻镇变量值0, 1联系起来的一 种概念，指定逻辑电路中高电平为“1”，低电平为“0”，移为正逻辑 3.存取时间: 存取时间又称存储器访向时间，是指启动一次存储器操作 到完成该燥作所需的时间。具体地说，存取时间从存储器收到有效地址开始，经过译，驱动。直到将被访问的存储单元的内容读出成写入为止。 4.接口: 接口是计算机系统总线与外围设备之间的一个逻辑部件，它的基本功能有两点：一是为信息传输操作选择外围设备， 二是在选定的外围设备和主机之间交换信息，保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接信息。 5.计算机硬件: 是指组成一台计算机的各种物理装置，它们是由各种实实在在的器件组成的，是计算机进行工作的物质基础。计算机的硬件由输入设各，输出设备、运算器，存储器和控制器五部分组成。 四、简答题(共50分.每题10分.答案一律写在答题纸上否则无效。) 1.海明校验码的编码规则有哪些? 若海明码的最高位号为m最低位号为1，即Hn Hn-1....H2,H1;则海明码的编码 规则是: (1)校验位与数据位之和为m，每个校验位Pi在海明码中被分在位号2i-1的位置上，其余各位为数据位，并按从低向高逐位依次排列的关系分配各数据位。 (2)海明码的每位位码Hi (包括数据位和校验位) 由多个校验位校验，其关系是被校验的每一位位号要等于校验它的各校验位的位号之和。 2.简述CRC码的纠错原理。 CRC码是种纠错能力较强的编码，在进行校验时，将CRC码多项式与生成多项式G(X)相除，若余数为0，则表明数据正确;当余数不为0时，说明数据有错。只要选择适当的生成事项式G(x)，余数与GRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为依据判断出错位置从而纠正错码。 3.主存的基本组成有哪些部分?各部分主要的功能是什么? 主存储器的基本组成： (1)贮存信息的存储体。一般是一个全体基本存储单元按照一定规则排列起 来的存储阵列。存储体是存储器的核心。 (2)信息的寻址机构，即读出和写入信息的地址选择机构。这包括：地址寄存器(MAR)和地址译码器。地址译码器完成地址译码，地址寄存器具有地址缓冲功能。 (3)存储器数据寄存器MDR.在数据传送中可以起数据缓冲作用。 (4)写入信息所需的能源，即写入线路、写驱动器等。 (5)读出所需的能源和读出放大器，即读出线路、读驱动器和读出放大器。 (6)存储器控制部件。包括主存时序钱路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路。写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时刷新线路等，这些线路总称为存储器控制部件。 4.静态MOS存储元，动态MOS存储元各有什么特点? 在MOS半导体存储器中，根据存储信息机构的原理不同，又分为静态MOS存储器(SRAM)和动态MOS存储器(DRAM),前者利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息不会丢失，后者利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需不断给电容充电才能使信息保持。 5 Cache有哪些特点? (1)位于CPU与主存之间,是存储器层次结构中级别最高的一级. (2)容最比主存小,目前一般有数KB到数MB, (3)速度一般比主存快5-10倍，通常由存储速度高的双极型三极管或SRAM 组成. (4)其容量是主存的部分副本. (5)可用来存放指今,也可用来存放数据. (6)快存的功能全部由硬件实现.并対程序是透明. 五、分析与计算题(共30分第一小题14分，第二小题16分。答案一律写在答题纸上，否则无效) 1.指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)、写回寄存器堆(WB)五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线。 (1)画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns。 (2)求流水线的实际吞吐率(单位时间里执行完毕的指令数)。 (3)求流水线的加速比。 (2) 流水线的实际吞吐量：执行20条指令共用 5 + 1 x 9 = 24 个流水周期，共2400ns，所以实际吞吐率为：20/(2400×10^(-9) )≈8.333百万条指令/秒 (3) 流水线的加速比为 ：设流水线操作周期为τ，则n指令串行经过k个过程段的时间为n*k*τ ；而n条指令经过可并行的k段流水线时所需的时间为(k+n-1)*τ；故20条指令经过5个过程段的加速比为：(20×5×τ)/((5+19)×τ)≈4.17 2.某磁盘组有6片磁盘，每片可有2个记录面，存储区域内径为22cm，外径为33cm，道密度40道/cm，内层位密度400b/cm，转速2400 r/min。试问： 　　(1) 共有多少个存储面可用？ 　　(2) 共有多少个圆柱面？ 　　(3) 整个磁盘组的总存储总量有多少？ 　　(4) 数据传送率是多少？ 　　(5) 如果某文件长度超过一个磁盘的容量，应将它记录在同一存储面上还是记录在同一圆柱面上？为什么？ 　　(6) 如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？ （1）6×2＝12（面），共有12个存储面可用 （2）40×（33－22）/2＝220（道），共有220个圆柱面 （3）12×22π×400×220＝73×106（位） （4）数据传送率＝（22π×400）/（60/2400）＝1.1×106（b/s）＝0.138×106（B/s） （5）如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，数据读/写速度快。 （6）如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是扇区。磁盘地址：驱动器号、圆柱面号、盘面号、扇区号。

（1）阶码和尾数均为原码；51/128=00000110011B*2^(10111B)所对应的机器数10111,00000110011-27/1024=10000011001B*2^(11010B)所对应的机器数11010,10000011001（2）阶码和尾数均为补码； 51/128=00000110011B*2^(10111B)所对应的机器数11001,00000110011-27/1024=10000011001B*2^(11010B)所对应的机器数10110,11111100111（3）阶码为移码，尾数为补码。51/128=00000110011B*2^(10111B)所对应的机器数01001,00000110011-27/1024=10000011001B*2^(11010B)所对应的机器数00110,01111100111

主要是硬件知识。像主机个各个组成部分，cpu的组成，数据存储的方式，I/O的方式等等

计算机组成原理知识点如下。指令（Instruction）:是计算机硬件能够识别并直接执行的操作命令。用二进制序列表示，由操作码和地址码两部分组成。指令系统（InstructionSet）:是计算机中所有指令的集合。操作码（OperateCode）:指令中用于指出操作性质的字段。一般分为定长操作码和扩展操作码。定长操作码是指机器中所有指令的操作码字段位数相同。扩展操作码是指机器中指令的操作码字段位数不是都相同，也称为不定长操作码。地址码（AddressCode）:指令中用于指出操作数地址的字段。一条指令中一般有多个地址码字段。地址码字段的个数与许多因素有关。一个地址码字段可能是一个立即数；可能是一个直接内存地址；可能是一个间接地址；可能是寄存器编号；可能是I/O端口号；可能是一个形式地址等等。定长指令（FixedLengthInstruction）:指令系统中所有指令具有相同的长度，称为规整型指令，目前定长指令字大多是32位指令字。

1．显示器分辨率：是衡量显示器的一种标准，以图像的点数（像素）为单位，显示器分辨率越高其显示器就越好。2.DRAM：动态随机存取存储器，即需要采取动态刷新的RAM。3.堆栈：按先进后出（也就是后进先出）顺序存取的存储的存储组织（区）。4.立即寻址方式：操作数直接在指令中给出（或：紧跟指令给出），在读出指令时可立即获得操作数。5.总线：一组可由多个部件分时共享的信息传输线。6.逻辑地址：程序员编程时使用的，与内存物理地址无固定对应关系的地址。7.微程序控制器：将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列（微程序），存入一个控制存储器，需要时从该存储器中读取。按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。《计算机组成原理》是2008年1月高等教育出版社出版的图书，作者是唐朔飞。高等教育出版社出版作品是普通高等教育"十一五"国家级规划教材。本书第1版被列为" 面向21世纪课程教材"，是教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会组织编写的"体系结构一组成原理一微机技术"系列教材之一，是 2005年国家精品课程主讲教材，于2002年获普通高等学校优秀教材二等奖。

一般来讲， 这种课有两种上法：　 　 1. 着重介绍汇编语言编程和接口技术， 技巧性很强。　 　 2. 着重介绍CPU 及部分存储器之间的体系结构， 顺带介绍汇编语言。　 　 我自己在大学时学的是第二种， 就给你说说这个好了。　 　 （1） [美] David A. Patterson， 计算机组成和设计： 软件/硬件接口， 清华大学出版社　 　 （2） http: //ocw. mit. edu　 　 这里能找到MIT 用的相应课件， 里面从头至尾介绍了一种被简化的 CPU 结构， 包括各种实现细节， 还提供免费的仿真程序供你使用。 课程名称是Computation Structure　 　 （1） 数字电路的基础知识， 包括组合逻辑和时序逻辑的使用与设计， 最好知道一点FPGA 知识　 　 （2） 至少一种高级程序设计语言， 以 C 语言为最好　 　 （3） 数据结构中关于堆栈的内容　 　 对于一种或两种特定的并且足够典型的计算机处理器， 分块搞清各个组成部分， 功能特点（最好与其它 CPU） 比较。 掌握这种CPU 的汇编语言， 并利用它编制一些程序， 尽量结合你搞清楚了的这种CPU 的特点， 提高程序效率。 根据所学， 自己设计实现一个至少16 位指令集的 CPU， 优化之， 最好用 Verilog 或VHDL 进行设计。 另外， MIT 的网站上有大量习题可以作为练习。

一般来说，数值，在计算机中，以补码表示和存储。对于某些特殊应用场合，则需要在补码上，增加一个数字，这就是移码。例如，比较常见的“余三码”，就是一种移码。0 的余三码就是：0011。1 的余三码就是：0100。。。。9 的余三码就是：1100。

先把X，Y都转换成二进制数，然后再规格化二进制数就可以得到二进制浮点数了。具体步骤：X=-111.01=-0.11101×2∧11 Y=+11100.1001=+0.111001001×2∧101。最后一段是尾数。前面加上"1", 就是 1.10000000000000000000000。下面确定小数点位置。阶码是01111010，加上00000101才是01111111（127），所以他减去127的偏移量得-5。扩展资料：计算机内部使用二进制表示数，二进制与浮点数的转换是比较复杂的。究其原因，就是人们使用的浮点数不适应现代化信息设备，不是最佳信息计数法。如果人们使用二进制来表示数，不仅与计算机的交流变得简便，而且只需要记得怎样写0和1就能够记数了，比用浮点数更简单。浮点数的有限小数转换成二进制不能保证能精确转换，二进制小数转换成浮点数也遇到同样的问题。这也为信息处理带来了很大的不便。

没什么用。电子技术不达标，学这个，就是空中楼阁。芯片的核心技术根本就不会透露。

计算机有硬件和软件区分，你看你是偏哪方面的。现在目前学软件的比较多呢。就业方向很多：像电脑手机软件开发，软件测试，软件实施，等等

在计算机中，数据只用0和1两种表现形式，(这里只表示一个数据点，不是数字)，一个0或者1占一个“位”，而系统中规定8个“位”为一个“字节”，用来表示常用的256个字母、符号、控制标记。在64位计算机中，“一个字长”所占的字节数为8。字长的字节数 = 计算机位数/8。 单位 是“比特”，也就是“位”（bit，简称b），它表示 1个二进制位 。比“位”大的单位是“字节”（byte，简称B），它等于 8个二进制位 。

取地址，虽然是地址，但是cpu在取的时候只是数儿而已，所以是用数据总线 usb主要是通信功能，数据功能，通电……不至于 总线就是机器、部件、机器部件彼此通信的通道 分为串行通讯（单条1位宽，一位一位按照顺序分时传送）、并行通讯（比如八条线） 并行通讯适用于近距离的，前者是远距离，都是距离越远效率越低，短距离内并行数据速率高 系统总线（数据总线）可以传输：指令、操作数（其实是一回事儿） 进入cpu的只能是数据线 中断类型号：从外设到cpu，还是从数据总线进去的，转中断处理 握手信号：控制总线来管理（层次更低） tcp有链接，必须握手 udp无连接 cpu插板 引脚（就是一个通道或者说是接口吧）（连接主线的接入点） 主存插板（内存条） io插板 bus就在pcd板内，线路板的作用归结集成到一起 很多已经直接将对应的芯片安装在主板上，很多插卡已经做成了专用芯片，减少了插槽，使其结构更加合理 机械特性 1.机械连接方式 电气特性 2.每一根线上传输信号的方向和有效电平范围，cpu发出的是输出，送入的输入，地址总线是单向输出线，数据总线是双向传输线，高电平是1，低电平是0，控制总线都是单向，有输入和输出 功能特性 3.每根传输线的功能，地址总线指出地址码，数据总线传递数据，控制总线发出控制信号（向或是从cpu发出的） 时间特性 4.总线中的一根什么时间内有效，有效时序 总线宽度：数据线的根数 总线带宽：单位时间总线上传输的数据的位数，也即是每秒传输信息的字节数 标准传输率：每秒传输的最大字节数 时钟同步/异步：同步或者不同步（与时钟） 总线复用：分时复用地址线和数据线（地址接收，数据接收，数据发送）（归根结底是因为接收发送的借口复杂）（也就是地址线和数据线用一组物理线路） 信号线数：地址线、数据线和控制线的总和 总线控制方式：并发、自动、仲裁（处理同时请求）、逻辑、计数 负载能力：可以连接的扩增电路板的数量 pcie、usb、agp、rs232是常见的总线 crt显示器 usb：即插即用，带电操作，热插拔 级联方式连接多台外设，一转多 通信总线，连接不同外设 同时只能传输一位数据（因为是串行的） 存储总线可支持突发传送方式（运用局部性访问一部分地域，快于随机访问（只是一个字节））（burst） 总线之间通过桥接器相连（控制器） pci是串行 多个部件同时提出总线请求——总线判优控制——仲裁 bg——总线同意 br——总线请求 bs——总线忙 有无控制功能可以分为主设备和从设备 总线判优控制分为集中式和分布式，前者将控制逻辑集中在一处，后者将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件设备上 1链式查询中距离控制部件最近的设备具有最高的优先级，只需几根线就能实现优先次序，容易扩充设备，但对电路设备敏感，优先级别低的设备很难获得请求 2计时器定时查询，br总线请求，总线控制部件接收到br请求信号后，其计数器开始计数，通过地址线向设备发出地址信号，当某个请求占用总线的设备地址与计数值一致时就获得总线使用权，计数可以从0开始，优先次序被固定就不变，也可以从上一次终点开始，即循环方法，此时设备使用总线的优先级相等，初始值也可以从程序设置，对故障容错高 3独立请求方式 设备请求时就发送信号，总线控制部件中有一排电路，可根据优先次序确定响应设备请求，响应速度快，优先次序控制灵活，但是控制线数量多，复杂 总而言之是链式是两根，计数器查询是 logn（允许接纳的最大设备数），独立请求是 2n 先发送地址，然后是读取允许的命令，然后是读数据（这些都是发起），最后有结束时刻 发送地址，把数据放在总线上，开始读取，但是要维持数据，写就是向低速设备上写 连续的时候只发起一个地址，其他就是读的操作（操作要分开） 众多部件争夺总线使用权的时候就应该是按照优先等级来解决，在通信时间上就应该按照分时方式来处理，就是获得使用权的先后顺序 一次总线操作的时间就称之为总线操作，分为几个阶段 1.申请分配阶段，由需要使用的模块提出申请，然后总线的仲裁机构决定 2.寻址阶段，取得了使用权的模块通过总线发出本次要访问的地址和有关命令，启动从模块（也就是目标） 3.传数阶段，主模块和从模块进行数据交换，这个是经由数据总线 4.结束阶段，所有的主模块信息从系统总线上撤除，也就让出了总线使用权 解决问题：如何让双方获知传输开始结束，通信双方如何协调配合， 1.同步通信 通信双方由统一时标控制数据传送称为同步通信，所谓时标，由cpu的总线控制部件来发出，送到总线的所有部件上，也可以由各自的时序发生器来发出，但是必须由总线控制部件发出的时钟信号对其进行同步 cpu在t1上升沿发出了地址信息，在t2上升沿发出了读命令（与地址信号相符合的输入设备按照命令进行一系列内部操作，且必须在t3上升沿到来之前将cpu所需数据发送到数据总线上）；t3周期内将数据线上的信息送到其内部寄存器中，t4上升沿撤销读命令（输入设备不再传送数据，并且撤销对数据总线的驱动） t1：主模块发地址 t2：主模块发读命令（提供数据） t3：从模块提供数据（主模块提出写命令，从模块在规定时间内将数据总线上的数据写到地址总线所指明的单元中） t4：主模块撤销命令，从模块撤销数据（主模块撤销数据和命令） 优点是规定明确、统一，配合简单一致，缺点是主从指甲你强制性同步，且必须在限定时间内完成规定的要求，不同速度必须迁就慢速度，影响工作效率 同步通信一般用于总线长度较短，各部件存取时间一致的场合 这种总线系统中，传输周期越短，数据线位数直接影响传输率 2.异步通信 克服了同步通信的缺点也就是它允许各个模块的速度不一致，没有公共的时钟标准，不要求所有的部件严格的统一操作时间，采用应答方式（握手），主模块发出请求信号时要等待从模块反馈回来的响应信号，再开始通信，但是需要在主从之间加上应答线 （1）不互锁方式 主模块发出请求信号后，不必等待接收从模块的回答信号，而是经过一段时间，确认从模块已经收到请求信号后，便撤销请求信号；从模块接收到了请求信号之后，在条件允许的时候发送回答信号，并且经过一段时间（这段时间随设备的不同而不同）确认主模块已经收到了回答信号之后，自动撤销回答信号，也就是没有互锁关系 比如cpu向着主存写信息需要先后给出地址信号、写命令、写入数据就是这种方式 （2） 主模块发出请求信号，必须等待接到从模块的回答信号之后再撤销请求信号，有互锁关系，从模块在接收到了请求信号之后发出回答信号，但是不必等待获知主模块的请求信号已经撤销，而是隔一段时间之后自动撤销其回答信号，没有互锁关系，也就是说主模块受到从模块的锁定而后者不必受到前者的锁定，就称为是半互锁方式 比如多机系统中某个cpu需要访问共享存储器（供所有的cpu访问的存储器），cpu发出访存命令之后必须收到来自于存储器未被占用的回答信号才能真正进行访存操作（但是共享存储器因为比较屌就不需要） （3） 主模块发出请求信号，必须等从模块的回答再撤销，后者也是，这即是全互锁，在网络通信中，通信双方采用的就是这种方式。 异步通信可以用于并行传送和串行传送 半同步通信 保留了同步通信的基本特点，地址命令数据信号的发出时间都严格参照系统时钟的某个前沿开始，接收方都采用系统时钟后沿来进行判断识别，也像异步通信一样允许不同速度的模块和谐工作，就增设了一条wait响应信号线，采用插入时钟等待周期的措施来协调通信双方的配合问题 主模块：t1地址，t2命令，t3传输数据，t4结束传输， 但是从模块速度慢无法在t3提供数据，就必须在t3之前通知主模块给出低电平信号，插入一个等待周期tw（与时钟周期同宽度），不立即从数据线上取数，若是还是低就再插， t1：主模块发出地址信息 t2：主模块发出命令 t3w：低电平进入等待 t3：从模块提供数据 t4：主模块撤销读命令，从模块撤销数据 适用于系统工作速度不高但是又包含了许多工作速度差异较大的设备组成的简单系统，比起异步通信简单，在全系统内各模块在统一的系统时钟控制下同步工作，可靠性高，同步结构较为方便，缺点是对于系统时钟频率要求不能太高，所以整体速度慢 忙碌是所有灵感和可能性的敌人，身为一个健全健康的人，我们应该允许自己赋予自己以“空闲”的权利，否则的话，我们就跟慌不择路的行尸走肉没有任何区别 4.分离式通信 以上三种通信方式都是从主模块发出地址和读写命令开始，直到数据传输结束，在整个传输周期中，系统总线的使用权完全由占有使用权的主模块和由它所选定的从模块占据，进一步分析读命令传输周期，发现除了申请总线这一阶段，其余时间主要花费在3方面 1.主模块通过传输总线向从模块发送地址和命令 2.从模块按照命令进行命令进行读数据的必要准备 3.从模块经过数据总线向着主模块提供数据 由2可见，对于系统总线，从模块内部读数据过程没有实质性的信息传输，总线是空闲的，为了克服利用，在大型计算机系统中，总线的负载已处于饱和状态，充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力，对于提高系统性能能够起到极大的作用，为此人们又提出了分离式的通信方式，使一个传输周期分解为两个子周期，第一个周期中，主模块a在获得总线使用权后将命令地址和其他相关信息包括编号发布到系统总线上（当有多个主模块的时候这个编号就很重要了），经过总线传输之后，就由相关的模块b接收下来，这个发布信息只占用很短的时间，发送之后立即放弃总线使用权，以便其他模块使用，在第二周期中，b模块收到相关信号后，选择译码读取，将所需数据准备好，申请总线使用权，获准之后就将a的编号，b的地址，a所需的数据等送到总线上，由a接收，两个周期都是单向的信息流，每个模块都是主模块 特点 1.各模块都需要提出申请 2.得到总线使用权之后必须在限定的时间内向着对方发送信息，采用同步方式，不再等待对方的回答信号 3.准备数据的过程中都不占用总线，可以接受其他模块的请求。 4.占用的时候都在做有效工作，发送命令或者是数据，没有等待，充分利用了占用，实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行式传送 终于到了这里了，话说令我震惊的是一节课的内容我竟然花了足足有三四天的时间来整理笔记，但是同时我也能够明显地感觉到，现在对于知识的学习效率要比起以前高得多，以前总是要不做要不不做，总是没有模糊的时候，但是现在，却是能够放慢自己的节奏，以前觉得自己每一天活完了之后都看不到第二天的太阳，现在却不再抱有恐惧 《狐妖小红娘》中南国皇帝说过一句话：“年轻人不喜欢吃苦，只会拼命” 我想背后的意思就是，接受没有奇迹的生活吧，只有接受暂且苟且的现在，未来才有期望的价值。 今天来复习最后一点知识也就是关于总线结构的地方。 通常分为单总线结构和多总线结构 1.单总线结构 将cpu、主存、io设备都挂在一组总线上，允许彼此之间直接交换信息，也便于扩充，所有的传送都通过这组，极易形成计算机瓶颈，也不允许两个以上部件同时传输信息，会影响工作效率的提高 被小型微型计算机使用 在外部设备随着种类数量变多而对数据传输数量和速度要求变高的时候，如果仍然采用单总线结构，总线发出的控制信号依次到达很多个设备延迟时间就会影响工作效率，在数据传输量和速度要求不高的情况下，增加总线宽度和提高传输速率来解决，但是要求高的时候只能使用多总线结构 2.多总线结构 双总线结构，将io设备分离出来，通过通道与总线相连，cpu将一部分功能给通道，具有管理功能，完成外部设备与主存间的数据传送，用于大中型计算机将io设备分类，主存总线用于cpu和主存之间传输，io总线供应cpu和io设备传递信息，dma用于高速io设备，任意时刻只能使用一种总线，主存和dma不能同时对主存进行存取，io总线只有cpu执行io指令时用到 或者： 处理器与cache之间有局部总线，将两者与设备连接（局部io控制器），cache也直接连接到系统总线上，就可以直接与主存交换信息，io设备与主存也不必通过cpu，而是扩展总线，通过扩展总线上的各类接口与io设备相连，可以支持两种总线之间的信息传递，效率提高 四总线结构（反正你要玩儿死我是吧！） 增加了一条高速总线，挂接了一些高速io设备，通过cache控制机构中的高速总线或是高速缓冲器与系统总线和局部总线连接，使得这些高速设备与cpu更密切，而低速依然是扩展总线，并且由控制之下与高速总线相连，高速设备可以很少依赖又更贴近cpu，各自的效率提高，cpu、高速总线、各自信号线定义可以完全不同，改变结构也不会影响高速总线的工作

计算机组成原理这门学科告诉你什么是计算机。首先，我们可以把计算机分解成最原始的部件——晶体管。晶体管是一种半导体材料，其最重要的作用就是半导：可以通过电流的变化，实现电路的切换。比如计算机最基础的与或非运算，都可以通过晶体管组成的电子元件实现。而通过晶体管的电位差不同，就可以体现"二进制数据"，即0和1。再加上电容和电阻，就能把这种二进制数据临时保存起来。综合这些特性，大牛们发现把晶体管用作精密的数学计算，可以极大的提高运算的效率。比如我有2个电容，分别是充满电和没有电，对他们同时释放电信号，电容就会把其中的电子放出来，经过特定的逻辑电路，如与门，得到了0的结果。要计算1+1，实际上也是类似的原理。我先设计一个加法电路，把若干电容组合成的"数字"流过这个电路，把结果存入目标电容，就得到了结果。大规模的复杂运算以此类推。最早期的计算机真的就是用许多结晶体管实现的复杂电路结构，通过控制输入电流得到希望的输出结果。后来人们发现，这种计算可以用某些形式抽象成多种指令，不用针对每次计算设计复杂的电路，只要调用指令就可以实现任何一种计算组合，于是诞生了cpu。只有cpu，每次都要自己配置输入信号，实在太痛苦，就做了纸带输入给计算机。后来又发现纸带还是很麻烦，于是发明了输入终端和对应的存储设备。后来又发现很多数据要临时保存起来，供连续计算使用，于是发明了内存。再后来pc的发展经历了无数次的变革，让计算机一步步到了今天的地步，也就是你现在看到的这样。其中的历程非常曲折，也许有机构能够把他们全部组织成一本漫长的历史，但个人肯定是无能为力的。操作系统综上所述，计算机发展到一定程度，什么东西都靠人工也未免太累了。比如通过输入设备组织指令给cpu去计算，你希望能够找一个快速的输入设备(比如键盘)，在能看到结果的地方输入(比如屏幕)，然后再用很方便的方式提交给cpu(比如按键或者指令)，让cpu去算好了，再把结果展示出来(比如屏幕)。理想很美好，但是这么复杂的流程，人工管理起来不还是很麻烦吗？除非我构造一个设备，把这些所有设备都管理起来，于是主板就诞生了。现在主板解决了我们大量的问题，但是我发觉我的需求还远远不够！我希望我写过的程序能在任何一台机上运行。我希望我能边听音乐边干活——即同一时间可以运行多个程序。我希望别人写的傻×东西不要影响到我的工作——即多任务控制。我希望计算机里面的各种资源都能得到良好的组织，更快的访问。我希望我的用户界面更好看，使用更方便，功能更强大！我是个小白用户，啥都不懂，别跟我扯这些有的没的，我就像随便操作两下就能达到我想要的！如果这些需求全部都做在主板bios里面，那将是一场灾难！除非bios经过极大的调整和改动，划分出一大块区域存放操作系统，并且完成复杂的体系结构改革。计算机发展到这种程度，早就已经有很多的机构和厂商介入其中，试图从中渔利。他们当然不会求着计算机标准委员会和主板生产厂商去做所谓的主板改革，而是编写自己的程序——操作系统，来解决这些所有的问题。而操作系统问世之后，一方面接管了主板对于系统资源的管理，加入了自己的中间层——驱动程序，另一方面又充分发挥了人机交互的接口——gui界面，成为了计算机必不可少的组成部分。操作系统通过bios引导，即作为应用程序开始运行。我们知道程序的本质上就是在cpu上运行种种指令，比如操作系统需要把硬盘上的模块放入内存，实际上就是运行了一系列复杂的cpu指令，cpu指令通过主板bus（实际上就是传递指令的电路）发送指令给硬盘（比如从哪个扇区偏移多少读多少数据），硬盘再通过芯片组转动磁头，把数据读到缓存中，完成后给cpu发送一个信号（即中断），cpu收到这个信号，就在寄存器中寻址该信号对应的地址（即我们说的中断向量表），运行该地址中的指令，发现该指令是发送拷贝指令给主板芯片组，主板就会在cpu的指导下不断的发送信号，告诉硬盘缓存放电，再把接收的电信号存到指定的内存位置去，如此反复，直到完成cpu的一系列指令为止。操作系统说白了，就是这样通过种种cpu指令，实现自身的所有功能。当然这些指令也不是一条条写进去的，而是通过编程语言完成人类较容易识别的逻辑，然后再通过编译器把这些逻辑翻译成cpu指令，这就涉及编译原理的东西了。既然操作系统对硬件的访问都是通过cpu指令来完成的，那为什么大家都感觉是操作掌管了硬件呢？这就涉及操作系统最本质的功能之一：对系统资源的管控了。我们运行的所有程序，实际上都是操作系统帮我们运行的。操作系统背后进行了很多的工作，如虚拟地址空间的分配，cpu分时调度，硬件中断信号的响应等。这样对于硬件资源的访问，也是通过操作系统安排的。比如操作系统会通过把短时间内硬盘读写合并成顺序的方式，以提高磁头的利用率，降低磁头转向的时间。再比如对内存地址的访问也是由操作系统管控的，某个程序中的内存地址具体落到内存条的哪个位置，还是硬盘中的虚拟内存，就看操作系统的心情了。至此，操作系统和硬件的交互也介绍的差不多了，更详细的东西建议参考操作系统相关的书籍吧，比如《深入理解计算机系统》，《linux内核设计与实现》，《unix环境高级编程》之类的。数据结构数据结构的作用，就是为了提高硬件利用率。比如操作系统需要查找用户应用程序"office"在硬盘的哪个位置，盲目的搜索一遍硬盘肯定是低效的，这时候搞个b+树作为索引，搜索office这个单词就很快，然后就能很快的定位office这个应用程序的文件信息，再找到文件信息中对应的磁盘位置了。数据结构的东西找本《算法导论》，《数据结构与算法分析》之类的看吧。计算机网络计算机网络分为3块：1. 硬件网卡，网线，交换机这些，用来处理数据的。2. 协议数据在网络中通信如何组织？如何识别？如何保证数据的正确性？这2块我就不多说了。3. 操作系统这就是如何把计算机网络和操作系统结合起来的问题了。对于操作系统来说，网卡也是一种硬件资源。但是网络不单只是一种硬件，而是一种媒体入口。比如操作系统管理硬盘，当然不是简单的记一下硬盘有多大，然后一切操作都交给硬盘芯片去做，更多的需要组织硬盘的扇区，分区，记录文件和扇区/偏移的关系等等。操作系统对于网络来说也是如此，要记录自身在网络的标识（ip），可被他人访问的入口（port），以及对方的信息（remote ip/port）。连接，断开，数据确认等操作也是由协议控制。传递自身消息给对方，类似访问硬盘一样把内存中的数据传递给网卡缓存，再发消息给网卡让网卡去传数据，而是否发送成功这些保证不再由硬件中断信号反馈，而是通过网络协议完成。接收对方消息，也是接收到网卡中断，再把数据从网卡缓存移动到内存中，再通过协议给予对方反馈。

1. 立即寻址方式* —— 操作数在指令中给出MOV AL, 5MOV AX, 3064H* 只能用于SRC字段 ? MOV 5, AL* SRC 和 DST的字长一致 ? MOV AH, 3064H2. 寄存器寻址方式* —— 操作数在指定的寄存器中MOV AX, BXMOV AL, BH* 字节寄存器只有 AH AL BH BL CH CL DH DL* SRC 和 DST的字长一致 MOV AH, BX* CS不能用MOV指令改变 MOV CS, AX3. 直接寻址方式* —— 有效地址EA由指令直接给出有效地址EA：操作数的偏移地址物理地址PA = 16d ? (DS) + EA例：MOV AX, [2000H]EA=2000H, 假设(DS)=3000H, 那么(PA)=32000H例：操作数地址可由变量（符号地址）表示MOV AH, VALUE ( VALUE DB 10 )* 隐含的段为数据段 DS * 可使用段跨越前缀 MOV AX, ES :[2000H] * 使用变量时，要注意变量的属性 VALUE DB 10 MOV AX, VALUE ;错误MOV AL, VALUE MOV AX, WORD PTR VALUE * 适于处理单个变量 4. 寄存器间接寻址方式* ——EA在基址寄存器(BX/BP) 或变址寄存器(SI/DI)中 BX, SI, DI ->(DS) 物理地址 = 16d * (DS) + (BX)物理地址 = 16d * (DS) + (SI)物理地址 = 16d * (DS) + (DI)BP ->(SS) 物理地址 = 16d * (SS) + (BP)MOV AX, [BX] PA = 16d *(DS) + (BX) MOV ES:[BX] , AX PA = 16d *(ES) + (BX)MOV DX, [BP]PA = 16d *(SS) + (BP) 寄存器间接寻址方式* * 不允许使用AX、CX、DX存放EA MOV AX, [CX];错误* SRC 和 DST的字长一致 MOV DL, [SI] ; [BX]指示一个字节单元 MOV DX, [DI] ; [BX]指示一个字单元 * 适于对数组、字符串、表格中的数据连续处理 5. 寄存器相对寻址方式*有效地址 = (BX) + 8位或者16或位移量有效地址 = (BP) + 8位或者16或位移量有效地址 = (SI) + 8位或者16或位移量有效地址 = (DI) + 8位或者16或位移量例： MOV AX, COUNT[SI] 或 MOV AX, [COUNT+SI]假设(DS)=3000H, (SI)=2000H, COUNT=3000H 那么 PA = 35000H 假设(35000H)=1234H, 那么 (AX)=1234H * 适于数组、字符串、表格的处理 6. 基址变址寻址方式* 有效地址 = (BX) + (SI)有效地址 = (BX) + (DI)有效地址 = (BP) + (SI)有效地址 = (BP) + (DI)MOV AX, [BX][DI]PA=(DS)×16d+(BX)+(DI) 或 MOV AX, [BP+DI] PA=(SS)×16d+(BX)+(DI)MOV AX, ES:[BX][SI] PA=(ES)×16d+(BX)+(SI) * 适于数组、字符串、表格的处理* 必须是一个基址寄存器和一个变址寄存器的组合MOV AX, [BX][BP] ;错误MOV AX, [SI][DI] ;错误7. 相对基址变址寻址方式* 有效地址 = (BX) + (SI) + 8位或者16或位移量有效地址 = (BX) + (DI) + 8位或者16或位移量有效地址 = (BP) + (SI) + 8位或者16或位移量有效地址 = (BP) + (DI) + 8位或者16或位移量MOV AX, MASK[BX][SI] 或 MOV AX, MASK[BX+SI] 或 MOV AX, [MASK+BX+SI]* 适于堆栈处理和数组处理

很认同楼上的回答

考哪个学校的？

计算机组成原理三、名词解释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1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1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1.19.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。二、计算3.14. 设总线的时钟频率为8MHZ，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，因为一个总线周期等于一个时钟周期所以：总线带宽=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps3.15. 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHZ，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？解：总线传输周期=4*1/66M秒总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps若想提高数据传输率，可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。3.16. 在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。解：一帧包含：1+8+1+2=12位 故波特率为：（1+8+1+2）*120=1440bps 比特率为：8*120=960bps4.5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（注：1ns=10-9s）4.7. 一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位解：地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根；选择不同的芯片时，各需要的片数为：1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片6.4. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，-87解：真值与不同机器码对应关系如下：真值 -13/64 -87原码 1.001 1010 1，101 0111补码 1.1100110 1，0101001反码 1.1100101 1，01010006.5. 已知[x]补，求[x]原和x。 [x1]补=1.1100; [x2]补=1.1001; [x4]补=1.0000; [x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x8]补=1,0000; 解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下：真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16[x]补 1.1100 1.1001 1.0000 1,0101 1,1100 1,0000[x]原 1.0100 1.0111 无 1,1011 1,0100 无x -0.0100 -0.0111 -1.0000 -1011 -0100 -100006.9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？ 解：真值和机器数的对应关系如下： 原码 补码 移码 无符号数9BH -27 -101 +27 155 原码 补码 移码 无符号数FFH -128 -1 +128 2566.12. 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。写出-27/1024、-86.5所对应的机器数。要求如下：（1）阶码和尾数均为原码。（2）阶码和尾数均为补码。（3）阶码为移码，尾数为补码。 解：据题意画出该浮点数的格式：阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位 将十进制数转换为二进制: x1= -27/1024= -0.0000011011B = 2-5*(-0.11011B） x3=-86.5=-1010110.1B=27*(-0.10101101B)则以上各数的浮点规格化数为：（1）[x1]原=1，0101；1.110 110 000 0 [x3]原=0，0111；1.101 011 010 0（2）[x1]补=1，1011；1.001 010 000 0 [x3]补=0，0111；1.010 100 110 0（3）[x1]移补=0，1011；1.001 010 000 0 [x3]移补=1，0111；1.010 100 110 06.19. 设机器数字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。 （2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。 （4）A=-87，B=53，求A-B。解：（2）A=19/32= 0.100 1100B, B= -17/128= -0.001 0001B [A]补=00.100 1100, [B]补=11.110 1111 , [-B]补=00.001 0001 [A-B]补=[A]补+[-B]补 =00.1001100 + 00.0010001 =00.1011101 ——无溢出 A-B= 0.101 1101B = 93/128B （4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B [A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011 [A-B]补=[A]补+[-B]补 = 11,0101001 + 11,1001011 = 10,1110100 —— 溢出6.21. 用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y。 （2）x=-0.10101， y=0.11011； （4）x=13/32， y= -27/32。（2）[x]原=1.10101 x*=0.10101 [X*]补=1.01011 Xfuf0c5Yf=1 0.10101 +1.00101 1.11010 0 1.10100 +0.11011 0.01111 0 0.11110 +1.00101 0.00011 011 0.00110 +1.00101 1.01011 0110 0.10110 +0.11011 1.10001 01100 1.00010 +0.11011 1.11101 011000 [y]原=0.11011 y*=0.11011 [Y*]补=0.11011 [-y*]补=1.00101[x/y]原=1.11000（4）做法相同，打表格太累，仅给出结果。[x/y]原=1.01111三、应用4.14. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问： （1）该机所允许的最大主存空间是多少？（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？（4）共有多少片RAM？（5）CPU如何选择各模块板？解：（1）该机所允许的最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片（4）总片数 = 16片×8 = 128片（5）CPU通过最高3位地址译码输出选择模板，次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下： 4.29. 假设CPU执行某段程序时共访问Cache命中4800次，访问主存200次，已知Cache的存取周期为30ns，主存的存取周期为150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率，试问该系统的性能提高了多少倍？解：Cache被访问命中率为：4800/(4800+200)=24/25=96%则Cache-主存系统的平均访问时间为：ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8nsCache-主存系统的访问效率为：e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2%性能为原来的150ns/34.8ns=4.31倍，即提高了3.31倍。例7.2设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为操作码，第二，三字节为相对位移量（补码表示）。而且数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1 PC。（1） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？（2） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到200（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？解:（1）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到290，即相对位移量为290-243=47，转换成补码为2FH。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为2FH，第三字节为00H。（2）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到200，即相对位移量为200-243=-43，转换成补码为D5H。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为D5H，第三字节为FFH。例7.3一条双字长直接寻址的子程序调用指令，其第一个字为操作码喝寻址特征，第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为2000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为2746H，存储器按字节编址，而且进栈操作时执行（SP）-△-P，后存入数据。试回答下列几种情况下，PC、SP及栈顶内容各为多少？（1） CALL指令被读取前。（2） CALL指令被执行后。（3） 子程序返回后。解CALL指令被读取前，PC=2000H，SP=0100H，栈顶内容为2746H。（1） CALL指令被执行后，犹豫存储器按字节编制，CALL指令供占4个字节，故程序断电2004H进栈，此时SP=（SP）-2=00FEH，栈顶内容为2004H，PC被更新为子程序入口地址5000H。（2） 子程序返回后，程序断点出栈，PC=2004H，SP被修改为0100H，栈顶内容为2746H。7.6某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该地址系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。解：OP A2 A1 A0 三地址指令8条0000 u2022u2022u2022 0111 OP A1 A0 二地址指令16条10000000 u2022u2022u2022 10001111 OP A0 一地址指令100条110000000000 110001100011 7.7设指令字长为16位，采用扩展操作码技术，每个操作码的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令。解：（24-3）*26=3*64=192条7.8某机指令字长16位，每个操作数的地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址，一地址和二地址三种格式，若零地址指令有M种，以抵制指令有N种，则二地址指令最多有几种？若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下：OP（4位） A1（6位） A2（6位）设二地址指令有K种，则：K=24-M-N当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种2）若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码的个数而变。此时，K= 24 -（N/26 + M/212 ）；当（N/26 + M/212 ）uf0a31时（N/26 + M/212 向上取整），K最大，则二地址指令最多有：Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）9.5设机器A的CPU主频为8MHz，机器周期为4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的CPU主频为12MHz，且机器周期也含有4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?A.CLK=8MHz T=1/8MHz=0.125us 机器周期=4*T=0.5us 因为执行速度为0.4MIPS 所以平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us 2.5us/0.5us=5个 所以每个指令含有5条机器指令B.T=1/f=1/12MHz=1/12us 机器指令=4*T=1/3us 指令周期=5*1/3=5/3us平均指令执行速度 1/(5/3)=0.6MIPS9.6设某计算机的CPU主频为8MHz，每个机器周期平均含2个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问该计算机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CPU主频不变，但每个机器周期平均含4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?1.CLK=8MHz 平均指令执行速度1/(1/8M*2*4)=1MIPS2.指令周期=4*4*1/8=2us 执行速度=1/(1/8M*4*4)=0.5MIPS9.7某CPU的主频为10MHz，若已知每个机器周期平均含有4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为1MIPS，试求该机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CUP主频不变，但每个机器周期平均含有4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS？由此可得出什么结论1.平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=0.1us T机=4*T=0.4us因为1us/0.4us=2.5 所以每个指令包含2.5个机器周期2.T=0.4us 速度=1/(0.4*2.5*4)=0.25MIPS3.因为速度=0.8MIPS 所以T指=1/0.8us 因为T指=4*2.5*T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz 四、简答1.冯诺依曼机主机主要特点。○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。○2.指令和数据一同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。○3.指令和数据均用二进制表示。○4.指令由操作吗和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。○5.采用存储控制原理，指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。○6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。2.计算机硬件主要技术指标，软件定义与分类。 计算机硬件主要技术指标：机器字长、存储容量、运算速度、主频等。 软件定义：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。 分类：系统软件和应用软件。3.计算机组成部分与个部分作用。 运算器：用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。 存储器：用来存放数据和程序。 控制器：用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。 输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。 输出设备：可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。4.总线定义与分类方法，系统总线定义与分类方法。 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。 分类：片内总线 系统总线 通信总线 系统总线定义：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。 分类： 数据总线 地址总线 控制总线5.什么是总线标准，目前流行的总线标准有哪些。 所谓总线标准可视为系统与各模块，模块与模块之间的一个互连的标准界面。 ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线又称GP-IP总线)USB总线。6.三级存储器系统中各级存储器特点与用途，分哪两个层次。○1主存 特点：随机访问、速度快。容量大。用途：存放CPU使用的程序和数据。 辅存 特点：容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息。用途：存放大量后备数据缓存 特点：速度快、容量小、价格高 用途：用于主存与辅存之间作为缓冲，正在使用的程序和数据的付本。 ○2缓存-----主存层次和主存---辅村层次。7.半导体存储器RAM与ROM特点与用途。RAM特点：可读可写掉电后信息丢失，存临时信息。用途：主要做内存ROM特点：只读不写掉电后信息不丢失，存长期信息。用途：主要做控制存储器8.动态RAM与静态RAM特点与用途，DRAM刷新方式与主要优点。静态RAM特点：信息读出后，仍保持其原有状态，不需要再生。用途：用于Cache动态RAM特点：靠电容存储电荷的原理来寄存信息。用途：组成内存/主存。DRAM刷新方式 集中刷新：集中刷新是在规定的一个刷新周期内对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作。 分散刷新：分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。异步刷新：异步刷新是前两种方式的结合，它即可缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。优点：单个MOS管组成，集成度高，速度较SRAM慢，价格低，9.Cache工作原理特点，地址映射方式与替换算法。原理：利用程序访问的局部性，近期用到信息存于cache。地址映射方式：直接映射、全相联映射、组相联映射、替换算法：先进先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU）、随机法。10.主机与外设交换信息采用中断与DMA方式特点与应用场合。中断方式：特点：CPU与外设并行工作，效率高应用场合：管理多种外设并行工作、进行实时处理、进行故障自动处理DMA方式：特点：○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。应用场合：高速设备 如硬盘11.I/O端口与接口的区别，I/O接口分类方法。端口：接口内部寄存器有I/O地址号。一般分为数据口、命令口和状态口。接口：若干端口加上相应的控制电路组成。接口分类：按数据传送方式分串行接口和并行接口 按功能选择的灵活性分为可编程接口和不可编程接口 按通用性分为通用接口和专用接口 按数据传送的控制方式分为程序型接口和DMA接口。12.中断处理过程分成哪两个阶段各完成哪些任务响应阶段：关中断、保护断点地址、转入中断服务入口地址处理阶段：保护现场、执行用户编写的中断服务程序、恢复现场。13.与中断方式比较MDA方式主要特点是什么。 ○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。14.什么是寻址方式，数据寻址方式有哪几种。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。数据寻址方式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。15.RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点。特点： 选用使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令，让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现；指令长度固定指令格式种类少，寻址方式种类少；只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器内完成；采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成；控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制；采用优化的编译程序。 ○1充分利用VLSI芯片的面积。 ○2提高计算机运算速度。○3便于设计可降低成本提高可靠性。○4有效支持高级语言程序。16.组合逻辑与微程序设计主要特点与应用。组合逻辑：特点：速度快、复杂不灵活。应用：适用于RISC机。微程序：特点：引入程序设计与存储逻辑技术，硬件软化，把一条机器指令用一段微程序来实现，存放控制存储器CM中。应用：系列机。17.什么是指令周期、机器周期、时钟周期 三者的关系如何。 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。关系：时钟周期是最基本时间单位，由若干时钟周期组成机器周期，由若干机器周期组成指令周期。

就是一帮不懂计算机的人，蹲在那儿，空谈计算机。

(1) 计算机系统的组成：分软件和硬件两部分。硬件和软件的界面是指令系统。(2) 计算机系统的层次结构：①从机器使用者的角度来说，粗分为应用软件、系统软件和硬件三个层次。②从程序设计员和机器硬件设计者的角度来说，细分为：高级语言虚拟机、汇编语言虚拟机、操作系统虚拟机、机器语言机器、微程序机器。(3) 硬件和软件的相互关系：①两者相辅相成，缺一不可。②两者都用来实现逻辑功能，同一功能可用硬件实现，也可用软件实现。(4) 冯诺依曼计算机结构的特点：①有运算器、控制器、存储器、输入、输出五大部分组成。②指令和数据用二进制表示，两者形式上没有差别。③指令和数据存放在存储器中，按地址访问。④指令由操作码和地址码组成，操作码指定操作性质，地址码指定操作数地址。⑤采用“存储程序控制”方式进行工作。(5) 计算机硬件的基本组成和功能：①运算器用来进行各种算术逻辑运算。②控制器用来执行指令，送出操作控制信号，③存储器用来存放指令和数据。④输入和输出设备用来实现计算机和用户之间的信息交换。(6) 计算机的工作过程：①用某种语言（高级语言或低级语言）编制程序，称为源程序。②用语言处理程序（编译程序或汇编程序）将源程序翻译成机器语言目标程序。③启动目标程序，将所含的指令和数据装入内存。④从第一条指令开始执行：取指令、指令译码、取操作数，运算、送结果、PC指向下一条指令。⑤重复第 = 4 * GB3 ④步，周而复始地执行指令，直到程序所含指令全部执行完。(7) 计算机系统性能评价指标：①机器字长：CPU一次能处理数据的位数，一般以定点运算器数据通路宽度为准。②运行速度：a)主频：CPU主脉冲的时钟频率。b)CPI：执行一条指令所需的CPU主脉冲时钟个数。c)定点指令执行速度：每秒钟执行多少百万条定点指令数（MIPS）。d)浮点操作运算速度：每秒钟执行多少浮点数操作（FLOPS）。③存储容量：a)主存容量：包含RAM和ROM两部分。以单元个数x存储单元宽度或字节数来表示。b)辅存容量：磁盘容量，以字节为单位，如：80GB。

计算机的三大件 ：CPU、内存、主板

计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一，是在我国开设最早的一门必修专业课程，也是学习计算机的其它后续课（如微机系统与接口、计算机系统结构、操作系统等）的重要的专业基础课。它在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用。也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。计算机组成原理主要讨论计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制，包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。扩展资料：计算机组成原理内容介绍：《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章，主要内容分成两个部分第1、2章介绍了计算机的基础知识；第3～8章介绍了计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。《计算机组成原理》讲述了计算机的一般原理，并注意到与实际应用相结合。全书内容由浅入深，每章之后均附有习题，便于自学。参考资料来源：百度百科-计算机组成原理

计算机组成原理三、名词解释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1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1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1.19.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。二、计算3.14. 设总线的时钟频率为8MHZ，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，因为一个总线周期等于一个时钟周期所以：总线带宽=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps3.15. 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHZ，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？解：总线传输周期=4*1/66M秒总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps若想提高数据传输率，可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。3.16. 在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。解：一帧包含：1+8+1+2=12位 故波特率为：（1+8+1+2）*120=1440bps 比特率为：8*120=960bps4.5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（注：1ns=10-9s）4.7. 一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位解：地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根；选择不同的芯片时，各需要的片数为：1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片6.4. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，-87解：真值与不同机器码对应关系如下：真值 -13/64 -87原码 1.001 1010 1，101 0111补码 1.1100110 1，0101001反码 1.1100101 1，01010006.5. 已知[x]补，求[x]原和x。 [x1]补=1.1100; [x2]补=1.1001; [x4]补=1.0000; [x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x8]补=1,0000; 解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下：真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16[x]补 1.1100 1.1001 1.0000 1,0101 1,1100 1,0000[x]原 1.0100 1.0111 无 1,1011 1,0100 无x -0.0100 -0.0111 -1.0000 -1011 -0100 -100006.9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？ 解：真值和机器数的对应关系如下： 原码 补码 移码 无符号数9BH -27 -101 +27 155 原码 补码 移码 无符号数FFH -128 -1 +128 2566.12. 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。写出-27/1024、-86.5所对应的机器数。要求如下：（1）阶码和尾数均为原码。（2）阶码和尾数均为补码。（3）阶码为移码，尾数为补码。 解：据题意画出该浮点数的格式：阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位 将十进制数转换为二进制: x1= -27/1024= -0.0000011011B = 2-5*(-0.11011B） x3=-86.5=-1010110.1B=27*(-0.10101101B)则以上各数的浮点规格化数为：（1）[x1]原=1，0101；1.110 110 000 0 [x3]原=0，0111；1.101 011 010 0（2）[x1]补=1，1011；1.001 010 000 0 [x3]补=0，0111；1.010 100 110 0（3）[x1]移补=0，1011；1.001 010 000 0 [x3]移补=1，0111；1.010 100 110 06.19. 设机器数字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。 （2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。 （4）A=-87，B=53，求A-B。解：（2）A=19/32= 0.100 1100B, B= -17/128= -0.001 0001B [A]补=00.100 1100, [B]补=11.110 1111 , [-B]补=00.001 0001 [A-B]补=[A]补+[-B]补 =00.1001100 + 00.0010001 =00.1011101 ——无溢出 A-B= 0.101 1101B = 93/128B （4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B [A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011 [A-B]补=[A]补+[-B]补 = 11,0101001 + 11,1001011 = 10,1110100 —— 溢出6.21. 用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y。 （2）x=-0.10101， y=0.11011； （4）x=13/32， y= -27/32。（2）[x]原=1.10101 x*=0.10101 [X*]补=1.01011 Xfuf0c5Yf=1 0.10101 +1.00101 1.11010 0 1.10100 +0.11011 0.01111 0 0.11110 +1.00101 0.00011 011 0.00110 +1.00101 1.01011 0110 0.10110 +0.11011 1.10001 01100 1.00010 +0.11011 1.11101 011000 [y]原=0.11011 y*=0.11011 [Y*]补=0.11011 [-y*]补=1.00101[x/y]原=1.11000（4）做法相同，打表格太累，仅给出结果。[x/y]原=1.01111三、应用4.14. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问： （1）该机所允许的最大主存空间是多少？（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？（4）共有多少片RAM？（5）CPU如何选择各模块板？解：（1）该机所允许的最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片（4）总片数 = 16片×8 = 128片（5）CPU通过最高3位地址译码输出选择模板，次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下： 4.29. 假设CPU执行某段程序时共访问Cache命中4800次，访问主存200次，已知Cache的存取周期为30ns，主存的存取周期为150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率，试问该系统的性能提高了多少倍？解：Cache被访问命中率为：4800/(4800+200)=24/25=96%则Cache-主存系统的平均访问时间为：ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8nsCache-主存系统的访问效率为：e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2%性能为原来的150ns/34.8ns=4.31倍，即提高了3.31倍。例7.2设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为操作码，第二，三字节为相对位移量（补码表示）。而且数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1 PC。（1） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？（2） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到200（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？解:（1）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到290，即相对位移量为290-243=47，转换成补码为2FH。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为2FH，第三字节为00H。（2）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到200，即相对位移量为200-243=-43，转换成补码为D5H。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为D5H，第三字节为FFH。例7.3一条双字长直接寻址的子程序调用指令，其第一个字为操作码喝寻址特征，第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为2000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为2746H，存储器按字节编址，而且进栈操作时执行（SP）-△-P，后存入数据。试回答下列几种情况下，PC、SP及栈顶内容各为多少？（1） CALL指令被读取前。（2） CALL指令被执行后。（3） 子程序返回后。解CALL指令被读取前，PC=2000H，SP=0100H，栈顶内容为2746H。（1） CALL指令被执行后，犹豫存储器按字节编制，CALL指令供占4个字节，故程序断电2004H进栈，此时SP=（SP）-2=00FEH，栈顶内容为2004H，PC被更新为子程序入口地址5000H。（2） 子程序返回后，程序断点出栈，PC=2004H，SP被修改为0100H，栈顶内容为2746H。7.6某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该地址系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。解：OP A2 A1 A0 三地址指令8条0000 u2022u2022u2022 0111 OP A1 A0 二地址指令16条10000000 u2022u2022u2022 10001111 OP A0 一地址指令100条110000000000 110001100011 7.7设指令字长为16位，采用扩展操作码技术，每个操作码的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令。解：（24-3）*26=3*64=192条7.8某机指令字长16位，每个操作数的地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址，一地址和二地址三种格式，若零地址指令有M种，以抵制指令有N种，则二地址指令最多有几种？若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下：OP（4位） A1（6位） A2（6位）设二地址指令有K种，则：K=24-M-N当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种2）若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码的个数而变。此时，K= 24 -（N/26 + M/212 ）；当（N/26 + M/212 ）uf0a31时（N/26 + M/212 向上取整），K最大，则二地址指令最多有：Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）9.5设机器A的CPU主频为8MHz，机器周期为4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的CPU主频为12MHz，且机器周期也含有4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?A.CLK=8MHz T=1/8MHz=0.125us 机器周期=4*T=0.5us 因为执行速度为0.4MIPS 所以平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us 2.5us/0.5us=5个 所以每个指令含有5条机器指令B.T=1/f=1/12MHz=1/12us 机器指令=4*T=1/3us 指令周期=5*1/3=5/3us平均指令执行速度 1/(5/3)=0.6MIPS9.6设某计算机的CPU主频为8MHz，每个机器周期平均含2个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问该计算机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CPU主频不变，但每个机器周期平均含4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?1.CLK=8MHz 平均指令执行速度1/(1/8M*2*4)=1MIPS2.指令周期=4*4*1/8=2us 执行速度=1/(1/8M*4*4)=0.5MIPS9.7某CPU的主频为10MHz，若已知每个机器周期平均含有4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为1MIPS，试求该机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CUP主频不变，但每个机器周期平均含有4个时钟周期，每条指令平均有4个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS？由此可得出什么结论1.平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=0.1us T机=4*T=0.4us因为1us/0.4us=2.5 所以每个指令包含2.5个机器周期2.T=0.4us 速度=1/(0.4*2.5*4)=0.25MIPS3.因为速度=0.8MIPS 所以T指=1/0.8us 因为T指=4*2.5*T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz 四、简答1.冯诺依曼机主机主要特点。○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。○2.指令和数据一同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。○3.指令和数据均用二进制表示。○4.指令由操作吗和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。○5.采用存储控制原理，指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。○6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。2.计算机硬件主要技术指标，软件定义与分类。 计算机硬件主要技术指标：机器字长、存储容量、运算速度、主频等。 软件定义：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。 分类：系统软件和应用软件。3.计算机组成部分与个部分作用。 运算器：用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。 存储器：用来存放数据和程序。 控制器：用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。 输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。 输出设备：可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。4.总线定义与分类方法，系统总线定义与分类方法。 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。 分类：片内总线 系统总线 通信总线 系统总线定义：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。 分类： 数据总线 地址总线 控制总线5.什么是总线标准，目前流行的总线标准有哪些。 所谓总线标准可视为系统与各模块，模块与模块之间的一个互连的标准界面。 ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线又称GP-IP总线)USB总线。6.三级存储器系统中各级存储器特点与用途，分哪两个层次。○1主存 特点：随机访问、速度快。容量大。用途：存放CPU使用的程序和数据。 辅存 特点：容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息。用途：存放大量后备数据缓存 特点：速度快、容量小、价格高 用途：用于主存与辅存之间作为缓冲，正在使用的程序和数据的付本。 ○2缓存-----主存层次和主存---辅村层次。7.半导体存储器RAM与ROM特点与用途。RAM特点：可读可写掉电后信息丢失，存临时信息。用途：主要做内存ROM特点：只读不写掉电后信息不丢失，存长期信息。用途：主要做控制存储器8.动态RAM与静态RAM特点与用途，DRAM刷新方式与主要优点。静态RAM特点：信息读出后，仍保持其原有状态，不需要再生。用途：用于Cache动态RAM特点：靠电容存储电荷的原理来寄存信息。用途：组成内存/主存。DRAM刷新方式 集中刷新：集中刷新是在规定的一个刷新周期内对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作。 分散刷新：分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。异步刷新：异步刷新是前两种方式的结合，它即可缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。优点：单个MOS管组成，集成度高，速度较SRAM慢，价格低，9.Cache工作原理特点，地址映射方式与替换算法。原理：利用程序访问的局部性，近期用到信息存于cache。地址映射方式：直接映射、全相联映射、组相联映射、替换算法：先进先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU）、随机法。10.主机与外设交换信息采用中断与DMA方式特点与应用场合。中断方式：特点：CPU与外设并行工作，效率高应用场合：管理多种外设并行工作、进行实时处理、进行故障自动处理DMA方式：特点：○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。应用场合：高速设备 如硬盘11.I/O端口与接口的区别，I/O接口分类方法。端口：接口内部寄存器有I/O地址号。一般分为数据口、命令口和状态口。接口：若干端口加上相应的控制电路组成。接口分类：按数据传送方式分串行接口和并行接口 按功能选择的灵活性分为可编程接口和不可编程接口 按通用性分为通用接口和专用接口 按数据传送的控制方式分为程序型接口和DMA接口。12.中断处理过程分成哪两个阶段各完成哪些任务响应阶段：关中断、保护断点地址、转入中断服务入口地址处理阶段：保护现场、执行用户编写的中断服务程序、恢复现场。13.与中断方式比较MDA方式主要特点是什么。 ○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。14.什么是寻址方式，数据寻址方式有哪几种。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。数据寻址方式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。15.RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点。特点： 选用使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令，让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现；指令长度固定指令格式种类少，寻址方式种类少；只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器内完成；采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成；控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制；采用优化的编译程序。 ○1充分利用VLSI芯片的面积。 ○2提高计算机运算速度。○3便于设计可降低成本提高可靠性。○4有效支持高级语言程序。16.组合逻辑与微程序设计主要特点与应用。组合逻辑：特点：速度快、复杂不灵活。应用：适用于RISC机。微程序：特点：引入程序设计与存储逻辑技术，硬件软化，把一条机器指令用一段微程序来实现，存放控制存储器CM中。应用：系列机。17.什么是指令周期、机器周期、时钟周期 三者的关系如何。 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。关系：时钟周期是最基本时间单位，由若干时钟周期组成机器周期，由若干机器周期组成指令周期。

硬件组成理论：计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。计算机各部件之间的联系是通过两股信息流动而实现的。数据由输入设备输入至运算器，再存于存储器中，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的中间结果存入存储器，或由运算器经输出设备输出。指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器产生控制流控制数据流的流向并控制各部件的工作，对数据流进行加工处理。存储程序思想：把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。1)采用存储程序方式，指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中，（数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据,当EIP指针指向哪 CPU就加载那段内存中的数据,如果是不正确的指令格式,CPU就会发生错误中断. 在现在CPU的保护模式中,每个内存段都有其描述符,这个描述符记录着这个内存段的访问权限(可读,可写,可执行).这就变相的指定了哪些内存中存储的是指令哪些是数据）指令和数据都可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。(2)存储器是按地址访问的线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。(3)指令由操作码和地址组成。操作码指明本指令的操作类型,地址码指明操作数和地址。操作数本身无数据类型的标志，它的数据类型由操作码确定。(4)通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。指令在存储器中按其执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址。指令计数器只有一个，一般按顺序递增，但执行顺序可按运算结果或当时的外界条件而改变。(5)以运算器为中心，I/O设备与存储器间的数据传送都要经过运算器。(6)数据以二进制表示。

计算机的组成原理其实非常简单，因为这个它组成的时候应该是由CPU所组成的

计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一，是在我国开设最早的一门必修专业课程，也是学习计算机的其它后续课（如微机系统与接口、计算机系统结构、操作系统等）的重要的专业基础课。它在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用。也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。计算机组成原理主要讨论计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制，包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。扩展资料：计算机组成原理内容介绍：《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章，主要内容分成两个部分第1、2章介绍了计算机的基础知识；第3～8章介绍了计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。《计算机组成原理》讲述了计算机的一般原理，并注意到与实际应用相结合。全书内容由浅入深，每章之后均附有习题，便于自学。参考资料来源：百度百科-计算机组成原理

计算机组成包括以下：1、CPU，中央处理器，计算机最核心的配件，负责所有的计算。2、内存，你编写的程序、运行的游戏、打开的浏览器都要加载到内存中才能运行，程序读取的数据、计算的结果也都在内存中，内存的大小决定了你能加载的东西的多少。3、主板，存放在内存中数据需要被CPU读取，CPU计算完成后，还要把数据写入到内存中，然而CPU不能直接插在内存上，这就需要主板出马了，主板上很多个插槽，CPU和内存都是插在主板上，主板的芯片组和总线解决了CPU和内存之间的通讯问题，芯片组控制数据传输的流转，决定数据从哪里流向哪里，总线是实际数据传输的告诉公里，总线速度决定了数据的传输速度。4、显卡，显卡里有GPU图形处理器，主要负责图形渲染，使用图形界面操作系统的计算机，显卡是必不可少的。现在的主板都带了内置的显卡，如果想玩游戏、做图形渲染，一般需要一张单独的显卡，插在主板上5、输入/输出设备，其实有了以上三大件之后，计算机就可以跑起来了。我们日常使用的话还需要键盘、鼠标、显示器等输入/输出设备，而很多云服务器通过SSH远程登录就可以访问，就不需要配显示器、鼠标、键盘这些东西，节省成本且方便维护。6、硬盘，有了硬盘数据才能长久的保存下来，大部分还会给自己的机器配上机箱和风扇，解决灰尘和散热问题，不过这些也不是必须的，用纸板和电风扇替代也一样可以用。。

计算机的基本组成:存储器: 实现记忆功能的部件用来存放计算程序及参与运算的各种数据运算器: 负责数据的算术运算和逻辑运算即数据的加工处理控制器: 负责对程序规定的控制信息进行分析,控制并协调输入,输出操作或内存访问输入设备: 实现计算程序和原始数据的输入输出设备: 实现计算结果输出

计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一，是在我国开设最早的一门必修专业课程，也是学习计算机的其它后续课（如微机系统与接口、计算机系统结构、操作系统等）的重要的专业基础课。它在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用。也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。计算机组成原理主要讨论计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制，包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。扩展资料：计算机组成原理内容介绍：《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章，主要内容分成两个部分第1、2章介绍了计算机的基础知识；第3～8章介绍了计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。《计算机组成原理》讲述了计算机的一般原理，并注意到与实际应用相结合。全书内容由浅入深，每章之后均附有习题，便于自学。参考资料来源：百度百科-计算机组成原理

就是一帮不懂计算机的人，蹲在那儿，空谈计算机。

(1)16k×8除以1024×1等于128 需要128个芯片(2)16k×8除以4k×8等于4 所以需要4块板，也就是2位板选地址码 4k×8除以1024×1等于32 就是说每块板32个芯片，也就是说有5位用于片选片内地址当然是log以2为底1024了，也就是10位用于片内地址加一起就是地址码总位数了，就是17位了！！！

1. 计算机的组成计算机的三大件 ：CPU、内存、主板（1）CPU，中央处理器，计算机最核心的配件，负责所有的计算。（2）内存，你编写的程序、运行的游戏、打开的浏览器都要加载到内存中才能运行，程序读取的数据、计算的结果也都在内存中，内存的大小决定了你能加载的东西的多少。（3）主板，存放在内存中数据需要被CPU读取，CPU计算完成后，还要把数据写入到内存中，然而CPU不能直接插在内存上，这就需要主板出马了，主板上很多个插槽，CPU和内存都是插在主板上，主板的芯片组和总线解决了CPU和内存之间的通讯问题，芯片组控制数据传输的流转，决定数据从哪里流向哪里，总线是实际数据传输的告诉公里，总线速度决定了数据的传输速度。（4）输入/输出设备，其实有了以上三大件之后，计算机就可以跑起来了。我们日常使用的话还需要键盘、鼠标、显示器等输入/输出设备，而很多云服务器通过SSH远程登录就可以访问，就不需要配显示器、鼠标、键盘这些东西，节省成本且方便维护。（5）硬盘，有了硬盘数据才能长久的保存下来，大部分还会给自己的机器配上机箱和风扇，解决灰尘和散热问题，不过这些也不是必须的，用纸板和电风扇替代也一样可以用。（6）显卡，显卡里有GPU图形处理器，主要负责图形渲染，使用图形界面操作系统的计算机，显卡是必不可少的。现在的主板都带了内置的显卡，如果想玩游戏、做图形渲染，一般需要一张单独的显卡，插在主板上。

其中： 程序计数器（Program Counter）：用于存放下一条指令所在的单元的地址，所以它控制着程序的流程/ 指令寄存器：存储正在被运行的指令，供CPU内部使用，程序员无法读写 栈寄存器：存储栈区域的起始位置 标志寄存器：保存某个分支判断的值/溢出检查、奇偶校验 补充：程序的比较运算，其实是在CPU内部做减法运算 通过地址和索引实现数组 需要用到基址寄存器和变址寄存器 分为三种： 随机存储器RAM，停电信息会丢失 只读存储器ROM，停电信息不会丢失 高速缓存Cache 内存IC： RD读取，WR写数据 文件是以字节为单位来存储的 本文件完结U0001f389 执行单元同时执行，并且只要空闲，就去缓冲区中找是否有指令。 此种设计，应用程序通常是无序执行的。大多数硬件需要保证执行结果的正确性。 [补充中断]：CPU决定中断： 保存当前状态：程序计数器和PSW 切换内核态 中断开始： 移除栈中的程序计数器和PSW，保存。 查询设备的状态{ ...中断处理程序全部完成... } 返回到先前用户尚未执行的第一条指令。 如果正在中断，又发生了一条中断，则其他中断需要等待。 https://www.youtube.com/results?search_query=principles+of+computer+organization

您好！选择权在你手上！这里给你个建议：编译原理，普通的程序猿是接触不到编译器或者虚拟机的开发的。但是这并不意味着编译原理就用不到。说个最常见的读取配置文件，只要你的配置文件有自定义的语法，你就要用编译原理的东西。还有类似于自动生成代码啦、正则表达式啦这些都算是编译原理的内容。你既然是写 Java 的不了解虚拟机怎么可以，最基本的字节码总是需要能看懂的吧，分析一些疑难杂症的时候字节码还是很有用的。最后，是计算机原理，如果只是做应用开发的话计算机原理其实不必要掌握的多深入，但是一些基本的概念还是要清楚的。比如 寄存器、缓存、中断什么的，关键的时候可以帮助你调试。在一些对性能要求非常高的场合，也是很有作用的。此外，学了计算机组成基本上汇编差不多能够看懂了吧，这个对于优化代码、查错、反汇编还是很有用的。望能帮助到您！祝生活愉快！望采纳谢谢U0001f64f！

大哥翻书去吧

你想干吗?