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《计算机组成原理与汇编语言》—复习提纲(官配)

《计算机组成原理与汇编语言》复习提纲考试题型:选择题:2分×10=20分填空题:2分/×空10=20分简答题:6小题共20分计算题:10分×2=20分设计题:10分×2=20分第一章:绪论知识点:1、存储程序概念(基本含义)。

①计算机应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备组成②计算机内部采用二进制来表示指令和数据③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作2、冯·诺依曼计算机结构的核心思想是什么?3、主机的概念(组成部件是哪些?)主存储器,运算器,控制器4、计算机的五大基本部件有哪些?运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5、冯·诺依曼结构和哈佛结构的存储器的设计思想各是什么?Cache和主存储器分别是采用的哪种设计思想?冯·诺依曼结构设计思想:指令和数据是不加区别的混合存储在同一个存储器中的,共享数据总线。

哈佛结构的存储器的设计思想:指令和数据是完全分开的,存储器分为两部分:一是程序存储器,用来存放指令;另一个是数据存储器,用来存放数据。

Cache采用哈佛结构的存储器,主存储器采用冯·诺依曼结构6、计算机系统是有软件系统和硬件系统组成的;而计算机的硬件系统是有主机和外部设备组成的,外部设备包括输入设备和输出设备(即I/O设备)。

5、现代个人PC机在总线结构上基本上都采用的是单总线结构,根据所传送的信息类型不同又可分为哪三类总线?数据总线,地址总线,控制总线第二章:数据的机器层表示知识点:1、定点小数表示范围(原码、补码)原码定点小数表示范围为:-(1-2-n)~(1-2-n)补码定点小数表示范围为:-1~(1-2-n)2、定点整数表示范围(原码、补码)原码定点整数的表示范围为:-(2n-1)~(2n-1)补码定点整数的表示范围为:-2n~(2n-1)3、浮点数表示范围4、规格化的浮点数,要求尾数部分(补码纯小数表示)满足规格化要求,即除了-0.5之外,其余的规格化位数均满足符号位与最高数值位不同。

5、移码表示(移码和补码相比,只是符号位上,移码用1表示正数,0表示负数)6、原码、反码、补码和移码中,哪些码的数值在数轴上关于0点对称,并且0有两种不同的表示形式?哪些码的数值在数轴上关于0点不对称,并且0有唯一的表示形式?哪些码经常用来表示浮点数的阶码?原码:[+0]原=00000 [-0]=10000补码:[+0]=[-0]=00000 补码中,真值0的表现形式是唯一 反码:[+0]=00000 [-0]=11111 原码和反码数值在数轴上关于0点对称 补码的数值在数轴上关于0点不对称 移码和补码经常用来表示浮点数的阶码练习题:1、用原码表示某纯小数,共占10位,其中1位用来表示符号位,则数值表示范围是?若用补码表示该纯小数,则数值表示范围是?若表示的是纯整数,采用原码表示和补码表示,所能表示的数值范围各是?2、设机器数的字长8位(含8位符号位),分别写出下列各二进制数的原码、补码和反码。

1110,0011.0--,3251289-, 解:原码补码反码0011.0- 0011000.1 1101000.11100111.11110-0001110,1 1110010,11110001,11289 0001001.0 0001001.0 0001001.0 325-0010100.11101100.11101011.13、.某浮点数字长16 位 , 其中阶码部分 4 位(含 1 位阶符),移码表示 , 以2 为底 ; 尾数部分12位(含1位数符,位于尾数最高位),补码表示,规格化。

分别写出下列各题的二进制代码与十进制真值。

(1) 非零最小正数 ; (2) 最大正数 ;(3) 绝对值最小负数 ; (4) 绝对值最大负数 (1) 非零最小正数 ;22981.0--=⨯(2) 最大正数 ;22711)1(⨯--(3) 绝对值最小负数 ; 00 01 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12228111)(---⨯+-(4) 绝对值最大负数 1 1 1 1 1271⨯-第三章:指令系统知识点:1、指令的基本格式(OP 字段和地址字段组成)。

2、指令的地址码结构(3、2、1、0地址指令的区别) 四地址指令:(A1)OP(A2) A3A4=下一条将要执行的指令的地址三地址指令:(A1)OP (A2)A3(PC )+1PC (隐含)二地址指令:(A1)OP (A2)A1(PC )+1PC (隐含)一地址指令:(A CC )OP (A1)A CCOP 地址OP A1 A2 A3 A4(PC)+1PC(隐含)3、规整型指令的操作码设计(扩展操作码法)P534、编址方式(字编址、字节编址、位编址。

哪种编址方式能支持单字节访问?哪几种是有地址空间浪费的?)字节编址方式能支持单字节访问字节编址、位编址是有地址空间浪费的5、指令中地址码的位数是和主存容量(寻址空间)、最小寻址单位有关的。

6、各种数据寻址方式的速度区别?立即寻址0寄存器,0内存寄存器寻址1寄存器,0内存直接寻址0寄存器,1内存寄存器间接寻址1寄存器,1内存页面寻址1寄存器,1拼接,1内存变址寻址(基址寻址、相对寻址)1寄存器,1ALU运算,1内存一级间接寻址0寄存器,2内存多级间接寻址0寄存器,2以上内存7、各种寻址方式的有效地址EA的计算:(地址=A)立即寻址、直接寻址:EA=A一级间接寻址:EA=(A)寄存器寻址、寄存器间接寻址、多级间接寻址、相对寻址:EA=(PC)+D变址寻址:EA=(R X)+A基址寻址EA=(R b)+D页址寻址EA=0∥A或EA=(PC)H∥A8、什么是精简指令系统(RISC)?减少指令种类和简化指令功能,提高指令的执行速度9、输入输出设备的两种编址方式:独立编址I/O方式、统一编址I/O。

练习题:课本P76 3-4 3-9 3-10 3-12第四章:数值的及其运算知识点:1、已知[Y]补求[-Y]补的方法(连同符号位按位取反加1)。

[-Y]补=[[Y]补]变补变补:不论这个数的真值是正是负,一律连同符号位变反,末位加12、双符号位补码的溢出判断与检测方法(两个符号位异号)。

双符号位的含义如下:S s1S s2=00 结果为正数,无溢出S s1S s2=01 结果正溢S s1S s2=10 结果负溢S s1S s2=11 结果为负数,无溢出运算规则:①参加运算的两个操作数均用补码表示②符号位作为数的一部分参加运算③若做加法,则两数直接相加;若做减法,则将被减数与减数的机器负数相加④运算结果仍用补码表示3、掌握补码的左移、右移运算方法(补码右移时,左边空出来的位补符号位;左移时,右边空出来的位补0)。

4、掌握浮点数加减运算的方法P106-P107练习题:1、已知:X=-6.25,Y=9.625(1)、将X、Y分别转换成二进制浮点数(阶码和尾数均用补码表示,其中阶码占4位,尾数占8位,各包含一位符号位)。

(2)、用变形补码,求X-Y=?(舍入采用恒舍法,结果用二进制和十进制两种方法表示。

)解:(1)、X=-6.25=-110.01=-0.11001×23, [X]浮=1.0011100×20011Y=9.625=1001.101=0.1001101×24, [Y]浮=0.1001101×20100[-Y]浮=1.0110011×20100(2)、[ΔE]移=[Ex]移- [Ey]补=0011-0100=-1即ΔE=-1,则x向y的阶码看齐,x的尾数右移1位,阶码加1;则:[X]浮=0100,1. 1001110(2)尾数相减,采用双符号位:[M x]补 1 1 . 1 0 0 1 1 1 0+[-M y]补 1 1 . 0 1 1 0 0 1 11 1 . 0 0 0 0 0 0 1(M x-M y)补=11.0000001(3)规格化尾数运算结果符号位和最高有效数值位同号,不需要规格化,即:(X-Y)浮=20100×11.0000001X-Y=(-0.1111111)×20100= -1111.111= -15.875第五章:存储系统和结构知识点:1、计算机的存储系统是?高速缓冲存储器(Cache),主存储器,辅助存储器2、存储器分类:按存取方式分类可分为?随机存取存储器RAM, 只读存储器ROM,顺序存取存储器SAM,直接存取存储器DAM 按信息的可保存性分类可分为?易失性存储器,非易失性存储器3、存储系统层次结构可分为Cache-主存层次和主-辅存层次。

他们各是为了解决什么问题而提出来的?Cache-主存层次是为解决主存速度不足而提出来的;主-辅存层次是为解决主存容量不足而提出来的。

4、在字节编址计算机的地址安排方案中,什么是大端方案?什么是小端方案?P1264、什么是边界对齐的数据存放方法?P128-129。

5、SRAM和DRAM的读写速度比较?SRAM的存取速度快,但集成度低,功耗也比较大。

DRAM集成度高,功耗小,但存取速度慢。

高速缓冲器和主存储器各是采用了二者中哪种来制作的?高速缓冲器采用SRAM,主存储器采用DRAM6、动态RAM(DRAM)的三种刷新方式各是什么?集中式,分散式,异步式刷新过程中的死区是什么?集中式的死区:在集中刷新间必须停止读写分散式,异步式无死区7、刷新和再生的区别是什么?重写是随机的,某个存储单元只有在破坏性读出之后才需要重写。

刷新是定时的,即使许多记忆单元长期未被访问,若不及时补充电荷的话,信息也会丢失。

8、主存容量的扩展:字扩展,位扩展,同时扩展。

存储芯片的地址分配和片选。

9、Cache与主存之间的地址映像的方法有哪3种?全相联映像,直接映像,组相联映像哪种方式最灵活?全相联映像哪种最不灵活?直接映像哪种冲突率最高、空间利用率最低?直接映像哪种块冲突率最高、空间利用率最高?全相联映像哪种地址变换速度最快、容易实现?直接映像哪种地址变换速度最慢、不容易实现?全相联映像10、什么是Cache读命中?当CPU发出读请求时,如果Cache命中,就直接对Cache进行读操作,与主存无关11、在对Cache中的块进行替换时,常用的替换算法有哪几种?随机算法,先进先出(FIFO)算法,近期最少使用(LRU)算法12、Cache有哪2种更新策略?写直达法和写回法练习题:1、某计算机字长为32位,其容量是1MB,按字节编址的寻址范围是多少?若主存以字节编址,试画出主存字地址和字节地址的分配情况。

2、现有1024 ×4 的存储芯片,若用它组成容量为16K ×8 的存储器。

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