3、DMA DMA（Direct Memory Access），即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。
4、Cache 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称
5、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
2、多体交叉存储器 在存储系统中采用多个DRAM，并利用它们潜在的并行性，可以把存储芯片组织为多个体，并让他们并行工作。从而能一次读或写多个字，存储器内的各个体是按字交叉的
3、虚拟存储器 在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器”。虚拟存储区的容量与物理主存大小无关，而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。
4、写回法 当CPU写cache命中时，只修改cache的内容，而不立即写入主存；只有当此行被换出时才写回主存。 5、微程序 微程序是英国剑桥大学教授M.V.Wilkes在1951年首先提出的，它是实现程序的一种手段,具体就是将一条机器指令编写成一段微程序。每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一条或多条微操作。在有微程序的系统中,CPU内部有一个控制存储器,用于存放各种机器指令对应的微程序段.当CPU执行机器指令时,会在控制存储器里寻找与该机器指令对应的微程序，取出相应的微指令来控制执行各个微操作，从而完成该程序语句的功能。微程序设计技术，指的是利用软件技术来实现硬件设计的一门技术。
1、溢出 溢出是黑客利用操作系统的漏洞，专门开发了一种程序，加相应的参数运行后，就可以得到你电脑具有管理员资格的控制权，你在你自己电脑上能够运行的东西他可以全部做到，等于你的电脑就是他的了。 2.溢出是程序设计者设计时的不足所带来的错误
2、相联存储器 关联存储器，也称为按内容访问存储器，它是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器,可以实现快速地查找快表
3、局部性 CPU访问存储器时，无论是存取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。
4、存储器 是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
5、垂直型微指令 垂直型微指令微指令中设置微操作码字段，采用微操作码编译法，由微操作码规定微指令的功能，称为垂直型微指令。
四、简答题（每题5分，共30分） 1、试比较基址寻址和变址寻址。
基址寻址：其中的形式地址是可变的，基址寄存器的内容是一定的
变址寻址：形式地址不变，变址寄存器的内容可变 因此它可用于处理数组问题 2、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些 3、提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。
1、提高储存密度；2、提升寻址效率；3、增大接口带宽；4、增加缓存容量；5、改变读写机制，尽量采用直接存取。 5、简述中断的响应过程。
中断请求，中断响应，中断处理，中断返回
6、说明计算机有哪些基本组成部分和各部分的基本功能。 考核知识点：计算机的组成，参见P9。 1、简述运算器的功能。
运算器由：算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本
5
功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分 2、简述主存和辅存的区别。
主存也是内存，内存可以被CPU直接访问，由RAM和ROM组成，能快速进行读写操作。用于存放正在运行的程序和数据，它速度快但成本高。辅存不能被CPU直接访问，用于存放那些暂时不用的程序和数据，辅存一般是由容量大、速度较慢、价格低的磁表面存储器和光存储器等充当。 3、比较同步通信和异步通信。
步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。
相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。
4、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
答：程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些 5、提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。
答：措施有：（1）采用高速器件； （2）采用cache （高速缓冲存储器）； （3）采用多体交叉存储器； （4）采用双端口存储器； （5）加长存储器的字长
6、存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 8，用交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns, 数据总线宽度为64位，总线传输周期τ = 50ns。问该存储器的带宽是多少？
解：连续读出 m=8 个字的信息量是：q = 64位×8 = 512位 连续读出 8 个字所需的时间是：t = T + （m – 1）τ = 200 + 7×50= 5.5×10-7s 交叉存储器的带宽是: W = q/t = 512/（5.5×10-7s） ≈ 93×107 位/s 1、举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能。
(1)指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。 (2)程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。
(3)地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。 (4)缓冲寄存器（DR）：
<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 <2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
<3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。
(5)通用寄存器(AC)：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。 (6)状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。 2、何谓“总线仲裁”？一般采用何种策略进行仲裁，简要说明它们的应用环境。
连接到总线上的功能模块有主动，被动两种形态。主方可以启动一个总线周期，而从方只能响应主方的请求。每次总线操作，只能有一个主方占用总线控制权，但可以同一时间里有一个或多个从方。
除cpu模块外，I/O功能模块也可以提出总线请求，为了解决多个设备同时竞争总线控制权，必须具有总线仲裁部件，以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。
6
一般说，采用优先级或公平策略进行仲裁。在多处理器系统中，对cpu模块的总线请求采用公平原则处理，对I/O模块的总线请求采用优先级策略。
3、何谓CRT的显示分辨率、灰度级？
分辨率是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。 灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同。灰度级越多，图像层次越清楚逼真。
4、CPU响应中断应具备哪些条件？
(1)在CPU内部设置的中断允许触发器必须是开放的。
(2)外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。 (3)外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。 (4)当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。 5、说明总线结构对计算机系统性能的影响。 1）最大存储容量
单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。 双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响 （2）指令系统
双总线系统，必须有专门的I/O指令系统 单总线系统，访问内存和I/O使用相同指令 （3）吞吐量
总线数量越多，吞吐能力越大 6、计算机要完成的基本功能有哪些？ 数据处理和数据共享 五、计算题（10分）
设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算： A=19/32，B=-17/128，求A-B
A=19/32=（0.100 1100）2 B= -17/128=（-0.001 0001）2 [A]补=0.100 1100 [B]补=1.110 1111 [-B]补=0.001 0001 [A-B]补= 0. 1 0 0 1 1 0 0 + 0. 0 0 1 0 0 0 1 0. 1 0 1 1 1 0 1 ——无溢出 A-B=（0.101 1101）2 = 93/128 五、计算题（10分）
设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算： A=11/64，B=-15/32，求A+B A补码:00001011/01000000=0.0010110 B补码:11110001/00100000=1.1000100 A+B = 11101101/01000000=1.1011010 五、计算题（10分）
1、已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，
求 [ x ]补，[ -x ]补，[ y ]补，[ -y ]补，x + y =？，x – y =？ [x]补=10+x=1.10000 [-x]补=0.01111 [y]补=0.1101 [-y]=1.00110
7
x+y=1.01111+0.11001=0.01000 x-y=1.01111+1.11001=1.01000 六、设计题（10分）
已知指令字长为16位，每个地址码为4位，采用扩展操作码的方式，设计15条三地址指令、15条二地址指令、15条一地址指令、16条零地址指令，画出扩展图和指令译码逻辑。 0000A1A2~1110A1A2二地址指令A1A2是地址 11110000A1~11111110A1一地址指令 111111110000X~111111111111X零地址指令 六、设计题（10分）
用16K*8位的DRAM芯片构成64K*32位存储器，要求： （1） 画出该存储器的组成逻辑框图。
（2） 设存储器读/写周期为0.5μs,CPU在1μs内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时
间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？
考核知识点：存储器的构成、刷新及其与CPU的连接，参见P91。 六、设计题（10分）
要求用256K*16位SRAM芯片设计1024K*32位的存储器。SRAM芯片有两个控制器端：当CS有效时，该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。
考核知识点：存储器的构成、刷新及其与CPU的连接，参见P91。 《计算机组成原理》练习册 习题一
1、比较数字计算机和模拟计算机的特点？
前者能够直接对模拟量信号进行加工处理，主要由处理连续信号的模拟电路组成； 后者能够直接对离散信号进行加工处理，主要由脉冲数字电路组成。 2、数字计算机如何分类？分类的依据是什么？
数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3、数字计算机有哪些主要应用？
科学计算、自动控制、测量和测试、信息管理、教育和卫生、家用电器和人工智能。 4、冯?诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括那些主要组成部分？
计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。传统上将运算器和控制器成为CPU，而将CPU和存储器成为主机。
存储程序并按地址顺序执行，这就是冯?诺依曼型计算机的主要设计思想。 5、什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？
存储器所有存储单元的总数成为存储器的存储容量；存储器中是由许多存储单元组成的，每个存储单元都有编号，称为单元地址；如果某字代表要处理的数据，则称为数据字；如果某字为一条指令，则称为指令字。 6、CPU中有哪些主要寄存器？ （1） 指令寄存器（IR） （2） 程序计数器（PC） （3） 地址寄存器（AR）
8
