《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)。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?存储程序
3、主机的概念(组成部件是哪些?)中央处理器 + 主存储器
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?
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?
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) 2、定点整数表示范围(原码、补码) 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0表示正数,1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?
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。
?0.0011,?1110,
95,? 128323、.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
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) 3、规整型指令的操作码设计(扩展操作码法)
4、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?)
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?
各种数据寻址方式获得数据的速度(由快到慢)
立即寻址 寄存器寻址 直接寻址 页面寻址 寄存器间接寻址 变址寻址(基址寻址、相对寻址) 一级间接寻址 多级间接寻址 0寄存器,0内存 1寄存器,0内存 0寄存器,1内存 1寄存器,1内存 1寄存器,1拼接,1内存 1寄存器,1ALU运算,1内存 0寄存器,2内存 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:
立即寻址、直接寻址、一级间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、多级间接寻址、相对寻址、变址寻址、页面寻址
8、什么是精简指令系统(RISC)?
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)。
2、双符号位补码的溢出判断与检测方法(两个符号位异号)。
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。)
第五章:存储系统和结构
知识点:
1、计算机的存储系统是?
2、存储器分类:按存取方式分类可分为?按信息的可保存性分类可分为?
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?
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?P126 4、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?高速缓冲器和主存储器各是采用了二者中哪种来制作的?
6、动态RAM(DRAM)的三种刷新方式各是什么?刷新过程中的死区是什么? 7、刷新和再生的区别是什么?
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?哪种方式最灵活?哪种最不灵活?哪种冲突率最高、空间利用率最低?哪种块冲突率最高、空间利用率最高?哪种地址变换速度最快、容易实现?哪种地址变换速度最慢、不容易实现? 10、什么是Cache读命中?
11、在对Cache中的块进行替换时,常用的替换算法有哪几种? 12、Cache有哪2种更新策略?
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 。 试求 : (1) 实现该存储器所需的芯片数量 ?
(2) 若将这些芯片分装在若干块板上 , 每块板的容量为4K × 8 , 该存储器所需的地址线总位数是多少 ?其中几位用于选板 ?几位用于选片 ?几位用作片内地址 ? (3) 画出一块板内各芯片的连接逻辑图 。 3、设某机Cache的速度为主存速度的5倍;如果Cache命中率为90%,则有Cache和无Cache相比,速度提高多少倍?
第六章:中央处理器
知识点:
1、中央处理器的组成包括哪些部件?
2、控制器有哪几种控制方式?各有何特点?
3、中央处理器有哪些专用寄存器?各完成什么功能?
4、控制器的硬件实现方法中,组合逻辑控制器和微程序控制器的区别?
5、什么是三级时序系统?指令周期、机器周期、节拍和工作脉冲之间的关系是什么? 6、一条指令的运行过程可分为几个阶段?其中哪个阶段属于公共操作? 7、掌握取指令阶段的微指令操作序列。
8、理解微程序控制的有关术语(如微命令 、微操作、微指令、微程序等),并掌握微程序
和普通的程序指令之间的关系。
9、微指令编码法有哪三种?哪种编码方法指令字最长?哪种最短?哪种编码方法并行性最好?哪种最差?在字段编码法中,我们是将兼容性的微指令放在同一字段还是将互斥性的微指令放在同一字段?
10、理解流水线技术及其工作原理。
练习题:
课后题 P209 6-13 P210 6-14
3、一条指令的执行过程可以分解为取指、分析和执行三个步骤,取指的时间为3t,分析的时间为2t,执行的时间为4t。若按照串行方式执行,则10条指令全部执行完需要的时间是多少?若按照流水线方式执行,则执行完10条指令需要的时间是多少?
第八章:外部设备
知识点: 1、掌握磁介质存储器的主要技术指标(记录密度,存储容量,平均存取时间,数据传送率)。 2、掌握硬盘存储器技术参数的计算。
3、掌握格式化容量和非格式化容量的区别以及各自的参数计算方法(格式化容量是按照位密度进行计算,格式化容量是按照扇区来进行计算)。 4、格式化容量是以扇区为基本存储单位的。 5、磁盘命令如何表示磁盘地址? 练习题:
P277 课后题 8-4,8-5,8-6
第九章:输入输出系统
知识点:
1、接口是有哪三部分组成的? 2、接口与端口的区别是?
3、接口按照数据传送方式可分为串行接口(例如硬盘控制器的IDE)和并行接口(例如硬盘控制器的SATA接口),按照主机访问I/O设备的控制方式(或者成为I/O设备传送信息的控制方式)有哪几种?
4、程序中断和调用子程序有什么区别? 5、向量中断和非向量中断有什么不同? 6、CPU响应中断的条件有哪些?
7、什么是中断隐指令?它完成的操作有哪些?
8、如何使计算机具备多重中断(中断嵌套)的能力? 9、理解中断屏蔽和中断升级的原理。
10、理解中断处理的全过程。P300 图9-18
11、掌握使用中断屏蔽码改变中断处理次序的方法。 12、通道控制方式和DMA方式的区别? 13、按照输入输出信息的传送方式,通道可以分为哪三类?其中哪种通道用于连接与管理多台低速设备?为什么?哪种方式适用于主机与单个高速外设之间进行简单的数据块传送?为什么? 练习题:
P314 9-18,9-19

