計算機組成原理總結(jié)復(fù)習(xí)

1、2021/6/161計算機組成計算機組成與體系結(jié)構(gòu)總結(jié)復(fù)習(xí)與體系結(jié)構(gòu)總結(jié)復(fù)習(xí)2021/6/162第一章第一章 計算機系統(tǒng)概述計算機系統(tǒng)概述第二章第二章 計算機的發(fā)展及應(yīng)用計算機的發(fā)展及應(yīng)用第三章第三章 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線第四章第四章 存儲器存儲器第五章第五章 輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)第六章第六章 計算機中的運算方法計算機中的運算方法第七章第七章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)第八章第八章 控制單元的結(jié)構(gòu)、功能及設(shè)計控制單元的結(jié)構(gòu)、功能及設(shè)計第九章第九章 流水線流水線2021/6/163 主要內(nèi)容：控制器的主要內(nèi)容：控制器的基本功能基本功能、控制器的、控制器的基本組基本組成成、指令的執(zhí)行過程、指令的執(zhí)行過程、組

2、合邏輯控制器組成原理組合邏輯控制器組成原理與實現(xiàn)方法與實現(xiàn)方法、微程序控制器組成原理與實現(xiàn)方法微程序控制器組成原理與實現(xiàn)方法、控制方式控制方式。 重重 點：指令的執(zhí)行過程，點：指令的執(zhí)行過程，組合邏輯控制器的組組合邏輯控制器的組成原理與設(shè)計方法，微程序控制器的設(shè)計方法成原理與設(shè)計方法，微程序控制器的設(shè)計方法，微指令的格式微指令的格式，微程序流的控制。，微程序流的控制。 難難 點：指令的執(zhí)行過程，組合邏輯控制器的組點：指令的執(zhí)行過程，組合邏輯控制器的組成原理與設(shè)計方法，微程序控制器的設(shè)計方法，成原理與設(shè)計方法，微程序控制器的設(shè)計方法，微指令的格式微指令的格式，微程序流的控制。，微程序流的控制。控

3、制器部件 2021/6/164例題微程序的水平型微指令的下一條微指令地址通常有哪些來源？微程序的水平型微指令的下一條微指令地址通常有哪些來源？ 在微程序的控制器中，通常有多種得到下一條微指令地址的方式，例如：在微程序的控制器中，通常有多種得到下一條微指令地址的方式，例如：使用緊跟在本條微指令之后的微指令作為下一條要執(zhí)行的微指令，即使用緊跟在本條微指令之后的微指令作為下一條要執(zhí)行的微指令，即本條微指令的地址加本條微指令的地址加1作為下一條微指令的地址，用于支持微指令順序執(zhí)作為下一條微指令的地址，用于支持微指令順序執(zhí)行的情況；行的情況；使用從指令的操作碼映射出微指令地址的方式得到下一條微指令的地使

4、用從指令的操作碼映射出微指令地址的方式得到下一條微指令的地址，用于讀出指令之后，找到對應(yīng)該指令的一段微程序的入口地址，以便址，用于讀出指令之后，找到對應(yīng)該指令的一段微程序的入口地址，以便開始該指令具體功能的執(zhí)行過程；開始該指令具體功能的執(zhí)行過程；從微指令的下地址字段直接取得一個微子程序的入口地址，用于微子從微指令的下地址字段直接取得一個微子程序的入口地址，用于微子程序調(diào)用處理；程序調(diào)用處理；從微指令下地址字段直接取得一個微指令的轉(zhuǎn)移地址，用于微程序中從微指令下地址字段直接取得一個微指令的轉(zhuǎn)移地址，用于微程序中微指令轉(zhuǎn)移處理。微指令轉(zhuǎn)移處理。從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點的返回地址，

5、用于微從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點的返回地址，用于微子程序返回處理。（也可以答另外幾種）。子程序返回處理。（也可以答另外幾種）。2021/6/165簡述計算機的控制器基本組成簡述計算機的控制器基本組成執(zhí)行一條指令，要經(jīng)過讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令所規(guī)定的處理執(zhí)行一條指令，要經(jīng)過讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令所規(guī)定的處理功能三個階段完成，控制器還要保證能按程序中設(shè)定的指令運行次序，自功能三個階段完成，控制器還要保證能按程序中設(shè)定的指令運行次序，自動地連續(xù)執(zhí)行指令序列。動地連續(xù)執(zhí)行指令序列。為此，控制器組成中，必須有一個能提供指令在內(nèi)存中的地址的部件，為此，控制器組成中，必須有一個能

6、提供指令在內(nèi)存中的地址的部件，通稱程序計數(shù)器通稱程序計數(shù)器(PC)，服務(wù)于讀取指令，并接收下條要執(zhí)行的指令的地址。，服務(wù)于讀取指令，并接收下條要執(zhí)行的指令的地址。還要有一個能保存讀來的指令內(nèi)容的部件，通稱指令寄存器還要有一個能保存讀來的指令內(nèi)容的部件，通稱指令寄存器(IR)，以，以提供本指令執(zhí)行的整個過程中要用到的指令本身的主要信息。提供本指令執(zhí)行的整個過程中要用到的指令本身的主要信息?？刂破鞯牡谌齻€組成成分，是脈沖源、啟?？刂七壿?，指令執(zhí)行的步控制器的第三個組成成分，是脈沖源、啟停控制邏輯，指令執(zhí)行的步驟標(biāo)記線路，它標(biāo)記出每條指令的各執(zhí)行步驟的相對次序關(guān)系。驟標(biāo)記線路，它標(biāo)記出每條指令的各執(zhí)

7、行步驟的相對次序關(guān)系。 控制器的第四個組成成分，是全部時序控制信號的產(chǎn)生部件，它依據(jù)控制器的第四個組成成分，是全部時序控制信號的產(chǎn)生部件，它依據(jù)指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟(時刻時刻)，也許還有些別的什么條件信號，來形，也許還有些別的什么條件信號，來形成并提供出各部件當(dāng)前時刻要用到的控制信號。計算機整機各硬件系統(tǒng)，成并提供出各部件當(dāng)前時刻要用到的控制信號。計算機整機各硬件系統(tǒng)，正是在這些信號控制下協(xié)同運行，產(chǎn)生予期的執(zhí)行結(jié)果，也就是執(zhí)行一條正是在這些信號控制下協(xié)同運行，產(chǎn)生予期的執(zhí)行結(jié)果，也就是執(zhí)行一條又一條的指令。又一條的指令。2021/6/166微程序的控制器和組合邏輯

8、的控制器在組成和運行原理方面的相同、不同微程序的控制器和組合邏輯的控制器在組成和運行原理方面的相同、不同之處表現(xiàn)在哪里？之處表現(xiàn)在哪里？組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機中兩種組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機中兩種不同類型的控制器，其共同點是：基本功能都是提供計算機各不同類型的控制器，其共同點是：基本功能都是提供計算機各個部件協(xié)同運行所需要的控制信號，組成部分都有程序計數(shù)器個部件協(xié)同運行所需要的控制信號，組成部分都有程序計數(shù)器PC，指令寄存器，指令寄存器IR，都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的，都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能；不同點主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，

9、提具體功能；不同點主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號的方案不一樣，組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指供控制信號的方案不一樣，組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號，明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號，其優(yōu)點是運行速度明顯地快，缺點是設(shè)計與實現(xiàn)復(fù)雜些，但隨其優(yōu)點是運行速度明顯地快，缺點是設(shè)計與實現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn)，該缺點已得到很大緩解；著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn)，該缺點已得到很大緩解；微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步

10、驟，應(yīng)提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的，并經(jīng)過一個微應(yīng)提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的，并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件的，其缺點是運行速度要慢一些，指令寄存器送到被控制部件的，其缺點是運行速度要慢一些，優(yōu)點是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易于用于實現(xiàn)系列計算機產(chǎn)品的控優(yōu)點是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易于用于實現(xiàn)系列計算機產(chǎn)品的控制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計。制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計。2021/6/167微命令：微命令：構(gòu)成控制信號序列的最小單位。通常是指那些能直構(gòu)成控制信號序列的最小單位。通常是指那些能直接作用于某部件控制門的命令，如：打開或關(guān)閉某部件通路接作用于某部件控制門的命令，

11、如：打開或關(guān)閉某部件通路的控制門的電位，某寄存器、觸發(fā)器的打入脈沖等。微命令的控制門的電位，某寄存器、觸發(fā)器的打入脈沖等。微命令由控制部件通過控制總線箱執(zhí)行部件發(fā)出。由控制部件通過控制總線箱執(zhí)行部件發(fā)出。微操作：微操作：由微命令控制實現(xiàn)的最基本的操作。由微命令控制實現(xiàn)的最基本的操作。微命令是微操作的控制信號，微操作是微命令的執(zhí)行過程。微命令是微操作的控制信號，微操作是微命令的執(zhí)行過程。在計算機內(nèi)部實質(zhì)上是同一個信號，對控制部件為微命令，在計算機內(nèi)部實質(zhì)上是同一個信號，對控制部件為微命令，對執(zhí)行部件為微操作。很多情況下兩者常常不加區(qū)分地使用。對執(zhí)行部件為微操作。很多情況下兩者常常不加區(qū)分地使用。

12、微指令：微指令：一組實現(xiàn)一定操作功能的用二進(jìn)制編碼表示的微命一組實現(xiàn)一定操作功能的用二進(jìn)制編碼表示的微命令的組合。令的組合。微周期：微周期：從控制存儲器讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作從控制存儲器讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作所需的時間。所需的時間。微程序：微程序：一系列微指令的有序集合。一系列微指令的有序集合。2021/6/168微指令編碼法微指令編碼法 微指令可以分為操作控制字段和下址字段兩大部分。這里所說的微指令微指令可以分為操作控制字段和下址字段兩大部分。這里所說的微指令編碼法就是操作控制字段的編碼法，通常有以下三種方法。編碼法就是操作控制字段的編碼法，通常有以下三種方法。（1）直接

13、控制法：直接控制法）直接控制法：直接控制法在微指令的操作控制字段中，每一個微在微指令的操作控制字段中，每一個微命令都用一位信息表示。優(yōu)點：控制簡單、直觀，操作并行性最好，從而命令都用一位信息表示。優(yōu)點：控制簡單、直觀，操作并行性最好，從而可以提高速度。缺點：微指令字太長，控制存儲器的容量過大且微指令字可以提高速度。缺點：微指令字太長，控制存儲器的容量過大且微指令字利用效率很低。因此這種編碼方法只適用于結(jié)構(gòu)簡單或速度要求很高的高利用效率很低。因此這種編碼方法只適用于結(jié)構(gòu)簡單或速度要求很高的高速數(shù)字控制部件。速數(shù)字控制部件。（2）最短字長編碼：這種編碼法是將所有的微命令進(jìn)行統(tǒng)一的二進(jìn)制編）最短字長

14、編碼：這種編碼法是將所有的微命令進(jìn)行統(tǒng)一的二進(jìn)制編碼，用不同的碼點去表示不同的微命令，通過譯碼器產(chǎn)生微操作控制信號。碼，用不同的碼點去表示不同的微命令，通過譯碼器產(chǎn)生微操作控制信號。優(yōu)點：微指令字長很短；缺點：每次只能產(chǎn)生一個微命令，所有微命令均優(yōu)點：微指令字長很短；缺點：每次只能產(chǎn)生一個微命令，所有微命令均不能夠并行，難以提高微命令的執(zhí)行效率，故在實際應(yīng)用中很少采用。不能夠并行，難以提高微命令的執(zhí)行效率，故在實際應(yīng)用中很少采用。（3）分段直接編碼：這種編碼法是將微操作控制字段劃分為若干個小字）分段直接編碼：這種編碼法是將微操作控制字段劃分為若干個小字段，每個小字段獨立譯碼，每個碼點表示一個微

15、命令。段，每個小字段獨立譯碼，每個碼點表示一個微命令。（4）分段間接編碼：分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步）分段間接編碼：分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短微指令字長的一種編碼方法。在這種編碼方法中，某些參與編碼的微縮短微指令字長的一種編碼方法。在這種編碼方法中，某些參與編碼的微指令不能由一個控制字段直接定義，而需要兩個或兩個以上的控制字段來指令不能由一個控制字段直接定義，而需要兩個或兩個以上的控制字段來定義。分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短微指令字長定義。分段間接編碼是在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短微指令字長的一種編碼方法。的一種編碼方法。202

16、1/6/169微指令格式微指令格式 不同機器有不同的微指令格式，就其共性來說，不同機器有不同的微指令格式，就其共性來說，大致可歸納為兩大類，即水平型微指令和垂直型微大致可歸納為兩大類，即水平型微指令和垂直型微指令。指令。（1）水平型微指令：一次能定義多個微命令（控制）水平型微指令：一次能定義多個微命令（控制執(zhí)行多個微操作）的微指令。執(zhí)行多個微操作）的微指令。（2）垂直型微指令：一次只能執(zhí)行一個微命令的微）垂直型微指令：一次只能執(zhí)行一個微命令的微指令。指令。（3）混合型微指令：水平型微指令和垂直型微指令）混合型微指令：水平型微指令和垂直型微指令各有其優(yōu)缺點。實際使用中，常常兼顧兩者的優(yōu)缺各有其優(yōu)

17、缺點。實際使用中，常常兼顧兩者的優(yōu)缺點，設(shè)計出一種混合型微指令，采用不太長的字長，點，設(shè)計出一種混合型微指令，采用不太長的字長，又具有一定的并行控制能力，可高效地去實現(xiàn)機器又具有一定的并行控制能力，可高效地去實現(xiàn)機器的指令系統(tǒng)。的指令系統(tǒng)。2021/6/1610微程序控制器中，機器指令與微指令的關(guān)系是微程序控制器中，機器指令與微指令的關(guān)系是_。 A） 每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行 B） 每一條機器指令由一段由微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行每一條機器指令由一段由微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行 C） 一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行一段機器指令組成的程序可

18、由一條微指令來執(zhí)行 D） 一條微指令由若干條機器指令組成一條微指令由若干條機器指令組成 從信息流的傳送效率來看，從信息流的傳送效率來看，_工作效率最低。工作效率最低。 A） 單總線系統(tǒng)單總線系統(tǒng) B） 雙總線系統(tǒng)雙總線系統(tǒng) C） 三總線系統(tǒng)三總線系統(tǒng) D） 多總線系統(tǒng)多總線系統(tǒng)為了便于實現(xiàn)多級中斷，保存現(xiàn)場最有效的方法是采用為了便于實現(xiàn)多級中斷，保存現(xiàn)場最有效的方法是采用_。 A） 通用寄存器通用寄存器 B） 存儲器存儲器 C） 堆棧堆棧 D） 外存外存 在控制器中在控制器中_用于保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。用于保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。 A） 程序計數(shù)器程序計數(shù)器 B） 指令寄存器指令寄存

19、器 C） 緩沖寄存器緩沖寄存器 D） 地址寄存器地址寄存器BACB2021/6/1611水平型微指令與垂直型微指令相比，水平型微指令與垂直型微指令相比，_。 A） 前者一次只能完成一個操作前者一次只能完成一個操作 B） 后者一次只能完成一個操作后者一次只能完成一個操作 C） 兩者都是一次只能完成一個操作兩者都是一次只能完成一個操作 D） 兩者都能一次完成多個操作兩者都能一次完成多個操作 請在以下敘述中選出兩個正確描述的句子是請在以下敘述中選出兩個正確描述的句子是_。1 同一個同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作。周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作。2 同一個同一個CPU周

20、期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相容微操作3 同一個同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作4 同一個同一個CPU周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥微操作 A） 1 3 B） 2 4 C） 2 3 D） 1 4 二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不可能安排在二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不可能安排在_。 A） 棧頂和次棧頂棧頂和次棧頂 B） 兩個主存單元兩個主存單元 C） 一個主存單元和一個存儲器一個主存單元和一個存儲器 D） 兩個寄存器兩個寄存器 答案：答案：

21、ABDA2021/6/1612 一個模型機如上題圖一個模型機如上題圖所示，并假定控制存所示，并假定控制存儲器的容量為儲器的容量為25624（位），微（位），微地址寄存器為地址寄存器為6位。位。 1）試指出相容性和）試指出相容性和相斥性的微操作各相斥性的微操作各2組。組。2）設(shè)計適合模型機）設(shè)計適合模型機的微指令格式并說明的微指令格式并說明理由。理由。2021/6/1613由于微地址占用由于微地址占用6位，給微操作控制字段只留下了位，給微操作控制字段只留下了18位，位，而在該模型機中位命令有而在該模型機中位命令有20個，如果采用直接編碼方式，顯然個，如果采用直接編碼方式，顯然不夠，所以采用分段直

22、接編碼與直接編碼方法向結(jié)合的方法，不夠，所以采用分段直接編碼與直接編碼方法向結(jié)合的方法，將相互排斥的微命令編制在一個段內(nèi)，總的操作控制字段分為將相互排斥的微命令編制在一個段內(nèi)，總的操作控制字段分為四個部分；第一部分為直接編碼，第二部分為四個部分；第一部分為直接編碼，第二部分為A段，處理各個段，處理各個功能部件的裝入微命令，第三字段為功能部件的裝入微命令，第三字段為B段，處理各個部件向總段，處理各個部件向總線發(fā)送數(shù)據(jù)的微命令，第四字段為線發(fā)送數(shù)據(jù)的微命令，第四字段為C段，處理為指令下地址的段，處理為指令下地址的處理方法；微指令格式如下：處理方法；微指令格式如下： 2021/6/1614硬布線控制

23、器是一種硬布線控制器是一種_。 A） 用微程序技術(shù)設(shè)計的控制器用微程序技術(shù)設(shè)計的控制器 B） 用存儲邏輯技術(shù)設(shè)計的控制器用存儲邏輯技術(shù)設(shè)計的控制器 C） 由門電路和觸發(fā)器構(gòu)成的復(fù)雜樹形網(wǎng)絡(luò)所形成的邏輯由門電路和觸發(fā)器構(gòu)成的復(fù)雜樹形網(wǎng)絡(luò)所形成的邏輯電路電路 D） 用微程序技術(shù)和存儲邏輯技術(shù)設(shè)計的控制器用微程序技術(shù)和存儲邏輯技術(shù)設(shè)計的控制器 控制器的功能是控制器的功能是_。 A） 產(chǎn)生時序信號產(chǎn)生時序信號 B） 完成指令操作碼譯碼完成指令操作碼譯碼 C） 從主存取出一條指令從主存取出一條指令 D） 從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，并產(chǎn)生相關(guān)從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，并產(chǎn)生相關(guān)的操作控

24、制信號，以解釋執(zhí)行該指令的操作控制信號，以解釋執(zhí)行該指令 CD2021/6/1615下圖是一個簡化的下圖是一個簡化的CPU與主存儲器鏈接結(jié)構(gòu)示與主存儲器鏈接結(jié)構(gòu)示意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個累加寄存器累加寄存器AC，一個狀態(tài)寄存器和其他四個寄存器：，一個狀態(tài)寄存器和其他四個寄存器：主存地址寄存器主存地址寄存器MAR、主存數(shù)據(jù)寄存器、主存數(shù)據(jù)寄存器MDR、程序、程序計數(shù)器計數(shù)器PC和指令寄存器和指令寄存器IR，各部件及其之間的連線，各部件及其之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞方向。表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞方向。要求：要求

25、：（1） 寫出圖中寫出圖中a、b、c、d四個寄存器的名稱。四個寄存器的名稱。（2） 簡述圖中指令從主存取到控制器的過程。簡述圖中指令從主存取到控制器的過程。（3） 寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運算、寫回主存所寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運算、寫回主存所經(jīng)過的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在經(jīng)過的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在MAR中）。中）。2021/6/16162021/6/1617答：（答：（1） a 主存數(shù)據(jù)寄存器主存數(shù)據(jù)寄存器 MDR b 指令寄存器指令寄存器IR c 主存地址寄存主存地址寄存器器MAR d 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC（2） PC內(nèi)容內(nèi)容=MAR，PC+1，讀取主存，讀出數(shù)據(jù)，讀取主存，讀出數(shù)

26、據(jù)=IR （3） 讀取主存讀取主存=MDR，MDR=ALU，AC=ALU，運算，結(jié)，運算，結(jié)果果=MDR，存儲器寫。，存儲器寫。 2021/6/1618下圖是一個簡化的下圖是一個簡化的CPU與主存儲器鏈接結(jié)構(gòu)示與主存儲器鏈接結(jié)構(gòu)示意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個意圖（圖中省略了所有多路選擇器），其中有一個累加寄存器累加寄存器ACC和其他三個寄存器：主存地址寄存和其他三個寄存器：主存地址寄存器器MAR、程序計數(shù)器、程序計數(shù)器PC和指令寄存器和指令寄存器IR，各部件及，各部件及其之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞其之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息的傳遞方向。方向。要求：（要

27、求：（1） 寫出圖中寫出圖中a、b、c三個寄存器的名稱。三個寄存器的名稱。（2） 簡述圖中指令從主存取到控制器的過程。簡述圖中指令從主存取到控制器的過程。 （3） 寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運算、寫回主存寫出數(shù)據(jù)從主存取出、運算、寫回主存所經(jīng)過的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在所經(jīng)過的數(shù)據(jù)通路（假定數(shù)據(jù)地址已經(jīng)在MAR中）中）2021/6/1619答：（答：（1） a 指令寄存器指令寄存器IR b 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC c 主存地址寄存器主存地址寄存器MAR （2） PC內(nèi)容內(nèi)容=MAR，PC+1，讀取主存，讀出數(shù)據(jù)，讀取主存，讀出數(shù)據(jù)=IR （3） 讀取主存讀取主存=DR1，ACC=DR2，運算，

28、結(jié)果，運算，結(jié)果=BUS，存儲器，存儲器寫。寫。 2021/6/1620模型機的數(shù)據(jù)通模型機的數(shù)據(jù)通路如圖所示，全路如圖所示，全機采用單總線結(jié)機采用單總線結(jié)構(gòu)。試設(shè)計該模構(gòu)。試設(shè)計該模型機執(zhí)行指令型機執(zhí)行指令A(yù)DD X (將將X單元單元的內(nèi)容與的內(nèi)容與R0內(nèi)容內(nèi)容相加，結(jié)果送相加，結(jié)果送R0中中)的操作流程圖。的操作流程圖。 1） PC-AR PC+1 2) RAM-AR 3) PC-AR PC+1 4) RAM-AR 5) RAM-DR2 6) R0-DR1 7) DR1+DR2-R0 2021/6/1621 主要內(nèi)容：計算機機器指令的組成；掌握尋址方式對計算主要內(nèi)容：計算機機器指令的組成；

29、掌握尋址方式對計算機的影響以及尋址方式的設(shè)計、表示；掌握指令的分類及機的影響以及尋址方式的設(shè)計、表示；掌握指令的分類及實現(xiàn)；理解指令中實現(xiàn)；理解指令中操作碼的組織與編碼操作碼的組織與編碼；能自行設(shè)計簡單；能自行設(shè)計簡單機器指令機器指令 重點：計算機機器指令的組成、尋址方式對計算機的影響重點：計算機機器指令的組成、尋址方式對計算機的影響以及尋址方式的設(shè)計、表示、指令中操作碼的組織與編碼以及尋址方式的設(shè)計、表示、指令中操作碼的組織與編碼 難點：尋址方式的設(shè)計、表示、難點：尋址方式的設(shè)計、表示、 指令中操作碼的組織與指令中操作碼的組織與編碼編碼掌握：掌握：指令功能、組成、指令編碼方法、尋址方式（操作

30、數(shù)指令功能、組成、指令編碼方法、尋址方式（操作數(shù)獲?。┓椒?、設(shè)計指令格式或編碼獲取）方法、設(shè)計指令格式或編碼第七章第七章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)2021/6/1622 什么是尋址方式？寫出什么是尋址方式？寫出6中尋址方式。中尋址方式。 指令的操作碼一般有哪幾種組織方式？各指令的操作碼一般有哪幾種組織方式？各自有什么優(yōu)缺點？自有什么優(yōu)缺點？ 一條指令通常由哪兩個部分組成？兩部分一條指令通常由哪兩個部分組成？兩部分的功能分別是什么？的功能分別是什么？ 什么是形式地址？簡述對變址尋址、相對什么是形式地址？簡述對變址尋址、相對尋址、基地址尋址應(yīng)在指令中給出些什么尋址、基地址尋址應(yīng)在指令中給出些什么信息？如何

31、得到相應(yīng)的實際（有效）地址？信息？如何得到相應(yīng)的實際（有效）地址？各自有什么樣的主要用法？各自有什么樣的主要用法？例題2021/6/1623 某計算機系統(tǒng)的指令字長為某計算機系統(tǒng)的指令字長為16位，有二地位，有二地址指令和一地址指令兩種類型，每個地址址指令和一地址指令兩種類型，每個地址字段的長度為字段的長度為6位。如果二地址指令有位。如果二地址指令有x條，條，問一地址指令最多可以有多少條問一地址指令最多可以有多少條 某處理機的一種訪問存儲器指令只用某處理機的一種訪問存儲器指令只用8位地位地址碼，就能夠指向一個址碼，就能夠指向一個1G地址空間中任意地址空間中任意256個連續(xù)地址之一，請描述這種尋

32、址方式。個連續(xù)地址之一，請描述這種尋址方式。 設(shè)某機為定長指令字結(jié)構(gòu)，指令長度設(shè)某機為定長指令字結(jié)構(gòu)，指令長度12位，位，每個地址碼占每個地址碼占3位，試提出一種分配方案，位，試提出一種分配方案，使該指令系統(tǒng)包含：使該指令系統(tǒng)包含：4條三地址指令，條三地址指令，8條條二地址指令，二地址指令，180條單地址指令。條單地址指令。 2021/6/1624CPU周期也稱為周期也稱為_；一個；一個CPU周期包含若干個周期包含若干個_。任何一條指令的指令周期至少需要。任何一條指令的指令周期至少需要_ _個個CPU周期。周期。機器指令的格式包括機器指令的格式包括_和和_兩部分；兩部分；在指令格式中，操作碼部

33、分指明操作的在指令格式中，操作碼部分指明操作的_，地址碼部分，地址碼部分則指明操作的則指明操作的_。指令周期是指指令周期是指_。A） CPU從主存取出一條指令的時間從主存取出一條指令的時間 B） CPU執(zhí)行一條指令的時間執(zhí)行一條指令的時間 C） CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間 D） 時鐘周期時間時鐘周期時間以下四種類型指令中，執(zhí)行時間最長的是以下四種類型指令中，執(zhí)行時間最長的是_。 A） RR型型 B） RS型型 C） SS型型 D） 程序控制指令程序控制指令 機器周期機器周期T周期（或周期（或T狀態(tài)或節(jié)拍）狀態(tài)或節(jié)拍）2操作碼操作碼 地

34、址碼地址碼種類和性質(zhì)種類和性質(zhì)對象對象CC2021/6/1625在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為_。 A） 隱含尋址隱含尋址 B） 立即尋址立即尋址 C） 寄存器尋址寄存器尋址 D） 直接尋址直接尋址 指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是_ 。 A） 實現(xiàn)存儲程序和程序控制實現(xiàn)存儲程序和程序控制 B） 縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性 C） 可以直接訪問外存可以直接訪問外存 D） 提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度提供擴展操

35、作碼的可能并降低指令譯碼難度 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_。 A） 基值寄存器內(nèi)容加上形式地址基值寄存器內(nèi)容加上形式地址 B） 變址寄存器內(nèi)容加上形式地址變址寄存器內(nèi)容加上形式地址 C） 程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址 D） 堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量）堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量） 二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不會安排在二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不會安排在_。 A） 兩個主存單元兩個主存單元 B） 一個主存單元和一個寄存器一個主存單元和一個寄存器 C） 相聯(lián)存儲器相聯(lián)存儲器 D） 兩個寄存器兩個寄存器 B

36、BB C2021/6/1626寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在_。 A） 通用寄存器通用寄存器 B） 堆棧堆棧 C） 程序計數(shù)器程序計數(shù)器 D） 主存單元主存單元 零地址運算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，因此它的操作零地址運算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，因此它的操作數(shù)可以來自數(shù)可以來自_。 A） 立即數(shù)和棧頂立即數(shù)和棧頂 B） 棧頂和次棧頂棧頂和次棧頂 C） 暫存器和棧頂暫存器和棧頂 D） 寄存器和內(nèi)存單元寄存器和內(nèi)存單元 下列寄存器中，反匯編語言程序員可見的是下列寄存器中，反匯編語言程序員可見的是( ) A） 存儲器地址寄存器存儲器地址寄存器(MAR

37、) B） 程序計數(shù)器程序計數(shù)器(PC) C） 存儲區(qū)數(shù)據(jù)寄存器存儲區(qū)數(shù)據(jù)寄存器(MDR) D） 指令寄存器指令寄存器(IR) 指令周期是指指令周期是指_。A） CPU從主存取出一條指令的時間從主存取出一條指令的時間 B） CPU執(zhí)行一條指令的時間執(zhí)行一條指令的時間 C） CPU從主存取出一條指令加上從主存取出一條指令加上CPU執(zhí)行這條指令的時間執(zhí)行這條指令的時間 D） 時鐘周期時鐘周期時間時間DBBC2021/6/1627寫出變址尋址、相對尋址、基址尋址有效地址的寫出變址尋址、相對尋址、基址尋址有效地址的計算公式，這三種尋址方式各適用于什么場合？計算公式，這三種尋址方式各適用于什么場合？ 變址

38、尋址方式變址尋址方式的有效地址計算公式為：的有效地址計算公式為：EA =（X）+ A，用于一般循環(huán)程序中對數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修用于一般循環(huán)程序中對數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修改程序本身的場合。改程序本身的場合。 相對尋址方式相對尋址方式的有效地址計算公式為：的有效地址計算公式為：EA =（PC）+ A，用于編寫位置無關(guān)碼（用于編寫位置無關(guān)碼（PIC）碼程序，可以用于循環(huán)程序）碼程序，可以用于循環(huán)程序中對數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修改程序本身的場合，中對數(shù)組的元素進(jìn)行修改，但不允許修改程序本身的場合，也可以用于轉(zhuǎn)移、調(diào)用等指令中計算轉(zhuǎn)移地址。也可以用于轉(zhuǎn)移、調(diào)用等指令中計算轉(zhuǎn)移地址

39、。 基址尋址方式基址尋址方式的有效地址計算公式為：的有效地址計算公式為：EA =（X）+ A，用于程序的動態(tài)重定位中，用來把程序的邏輯地址空間變用于程序的動態(tài)重定位中，用來把程序的邏輯地址空間變換到物理地址空間。換到物理地址空間。 2021/6/1628什么是什么是RISC? 它有什么特點？它有什么特點？答案：答案： RISC是精簡指令系統(tǒng)計算機，它有以下特點：是精簡指令系統(tǒng)計算機，它有以下特點：（1） 選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及很有用但不復(fù)雜選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令。的指令。（2） 指令長度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。指令長度固定，指令格式

40、種類少，尋址方式種類少。（3） 只有取數(shù)只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存存數(shù)指令訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。器之間進(jìn)行。（4） 大部分指令在一個機器周期內(nèi)完成。其意是指在采用流水大部分指令在一個機器周期內(nèi)完成。其意是指在采用流水線組織時每個機器周期內(nèi)能完成一條指令功能，而并不是說一條線組織時每個機器周期內(nèi)能完成一條指令功能，而并不是說一條指令從取指到完成指定功能只要一個機器周期。指令從取指到完成指定功能只要一個機器周期。（5） CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多。中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多。（6） 以硬布線控制為主，不用或少用微指令碼控制。以硬布線控制為主，不用或少

41、用微指令碼控制。2021/6/1629什么是什么是CISC？CISC指令系統(tǒng)的特點是什么？指令系統(tǒng)的特點是什么？答案：答案： CISC是復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機的英文縮寫。其特是復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機的英文縮寫。其特點是：點是：（1） 指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大，指令數(shù)目一般多達(dá)指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大，指令數(shù)目一般多達(dá)2、3百條。百條。（2） 尋址方式多尋址方式多（3） 指令格式多指令格式多（4） 指令字長不固定指令字長不固定（5） 可訪存指令不加限制可訪存指令不加限制（6） 各種指令使用頻率相差很大各種指令使用頻率相差很大（7） 各種指令執(zhí)行時間相差很大各種指令執(zhí)行時間相差很大大多數(shù)采用微程序控制器大多數(shù)采用微程序控

42、制器2021/6/16302021/6/1631若操作碼采用定長編碼方法，最多只能表示若操作碼采用定長編碼方法，最多只能表示8條三地址指令，顯然不能滿足要求。故應(yīng)條三地址指令，顯然不能滿足要求。故應(yīng)采用變長編碼方法（擴展操作碼法）。采用變長編碼方法（擴展操作碼法）。 000 XXX YYY ZZZ 011 XXX YYY ZZZ 4條三地址指令條三地址指令 為二、一地址指令留下了為二、一地址指令留下了100111四個擴展窗四個擴展窗口口 100 000 XXX YYY 100 111 XXX YYY 8條二地址指令條二地址指令 為一地址指令留下了為一地址指令留下了101111三個擴展窗口三個擴

43、展窗口 101 000 000 XXX 111 110 011 XXX 180條一地址指令條一地址指令 101111三個擴展窗口可以擴展出三個擴展窗口可以擴展出192條一地址指令。條一地址指令。 64*3=192 現(xiàn)只需要現(xiàn)只需要180條一地址指令，故最后條一地址指令，故最后12個操作碼編碼為非法操作碼。個操作碼編碼為非法操作碼。2021/6/1632可以采用如下幾種方法：可以采用如下幾種方法： 第一種方法：采用變址尋址方式，指令中給出第一種方法：采用變址尋址方式，指令中給出8位位偏移量，如果只設(shè)置偏移量，如果只設(shè)置1個變址寄存器，則可以隱含。個變址寄存器，則可以隱含。變址寄存器的字長不短于變

44、址寄存器的字長不短于20位，通過變址寄存器指向位，通過變址寄存器指向1G地址空間的任意位置，再通過指令中給出的地址空間的任意位置，再通過指令中給出的8位偏位偏移量就能夠訪問移量就能夠訪問256個連續(xù)地址之一。個連續(xù)地址之一。 第二種方法：采用基址尋址方式，指令中給出第二種方法：采用基址尋址方式，指令中給出8位位偏移量，隱含設(shè)置偏移量，隱含設(shè)置1個基址寄?；芳拇嫫鞯淖珠L為個基址寄。基址寄存器的字長為20位，通過變址寄存器指向位，通過變址寄存器指向1G地址空間的任意位置，地址空間的任意位置，再通過指令中給出的再通過指令中給出的8位偏移量就能夠訪問位偏移量就能夠訪問256個連個連續(xù)地址之一。續(xù)地址

45、之一。2021/6/1633根據(jù)題意，二地址指令的格式如下：根據(jù)題意，二地址指令的格式如下： 4位位6位位 6位位 操作碼操作碼地址碼地址碼1地址碼地址碼2 二地址指令的操作碼二地址指令的操作碼16-2x6=4位，最多共有位，最多共有24=16種操作碼?，F(xiàn)在假設(shè)二地址指令有種操作碼。現(xiàn)在假設(shè)二地址指令有x（x16）條，它）條，它已經(jīng)占用了已經(jīng)占用了16種操作碼編碼中的種操作碼編碼中的x種，還剩下（種，還剩下（16-x）種編碼用來擴展成一地址指令。種編碼用來擴展成一地址指令。 一地址指令的指令格式為：一地址指令的指令格式為： 10位位6位位 操作碼操作碼地址碼地址碼2 由于每個由于每個4位操作碼

46、擴展到位操作碼擴展到10位操作碼可以獲得位操作碼可以獲得26=64種種10位操作碼，因此，一地址指令最多可以有位操作碼，因此，一地址指令最多可以有（16-x）*26條條2021/6/1634答案答案表示在指令中的操作數(shù)地址，通常稱為形式地址，表示在指令中的操作數(shù)地址，通常稱為形式地址，用這種形式地址并結(jié)合某些規(guī)則，可以計算出操用這種形式地址并結(jié)合某些規(guī)則，可以計算出操作數(shù)在存儲器中的存儲單元地址。如何在指令中作數(shù)在存儲器中的存儲單元地址。如何在指令中表示一個操作數(shù)的地址、如何用這種表示得到操表示一個操作數(shù)的地址、如何用這種表示得到操作數(shù)以及怎樣計算出操作數(shù)的地址的方法作數(shù)以及怎樣計算出操作數(shù)的

47、地址的方法-尋尋址方式。址方式。常用的尋址方式有：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄常用的尋址方式有：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址、基地址尋址、間接尋址、堆棧尋址址、基地址尋址、間接尋址、堆棧尋址2021/6/1635答案答案主要有三種組織方式：主要有三種組織方式：1. 定長的操作碼組織方式。將定長的操作碼組織方式。將指令的固定位數(shù)分配做操作碼，便于硬件設(shè)計、提高指令的固定位數(shù)分配做操作碼，便于硬件設(shè)計、提高指令譯碼和識別速度，指令整齊、規(guī)范。指令譯碼和識別速度，指令整齊、規(guī)范。2. 變長的操變長的操作碼組織方式。在指令中

48、，表示操作類型的位數(shù)是可作碼組織方式。在指令中，表示操作類型的位數(shù)是可變的，便于為操作數(shù)地址多的指令少分配操作碼位數(shù)，變的，便于為操作數(shù)地址多的指令少分配操作碼位數(shù)，而為操作數(shù)地址少的指令多分配操作碼位數(shù)。該方法而為操作數(shù)地址少的指令多分配操作碼位數(shù)。該方法可以盡量使用指令字長，減少指令字長的浪費，但是可以盡量使用指令字長，減少指令字長的浪費，但是不便于指令識別。不便于指令識別。3. 操作碼字段與操作數(shù)地址字段交操作碼字段與操作數(shù)地址字段交叉編碼的方法。將操作碼不再集中分配在指令的最高叉編碼的方法。將操作碼不再集中分配在指令的最高位部分，而是與操作數(shù)地址碼交叉在一起，操作碼位位部分，而是與操作

49、數(shù)地址碼交叉在一起，操作碼位數(shù)是可變的。該方法不便于識別指令和操作數(shù)地址，數(shù)是可變的。該方法不便于識別指令和操作數(shù)地址，但是指令字長利用率更高。但是指令字長利用率更高。2021/6/1636答案答案指令一般有操作碼和操作數(shù)地址兩部分組成。操作碼指令一般有操作碼和操作數(shù)地址兩部分組成。操作碼的功能用于指明本條指令的操作功能，而操作數(shù)地址的功能用于指明本條指令的操作功能，而操作數(shù)地址用于給出被操作數(shù)的信息（指令或數(shù)據(jù)）的地址，包用于給出被操作數(shù)的信息（指令或數(shù)據(jù)）的地址，包括參加運算的一個或多個操作數(shù)所在的地址、運算結(jié)括參加運算的一個或多個操作數(shù)所在的地址、運算結(jié)果的保存地址、程序的轉(zhuǎn)移地址、被調(diào)

50、用的子程序的果的保存地址、程序的轉(zhuǎn)移地址、被調(diào)用的子程序的入口地址等。入口地址等。2021/6/1637答案答案在指令的地址碼字段給出的與操作數(shù)（或指令）地址有關(guān)的信息，構(gòu)成形在指令的地址碼字段給出的與操作數(shù)（或指令）地址有關(guān)的信息，構(gòu)成形式地址。依據(jù)這些信息并結(jié)合一定的規(guī)則，可以計算出訪問內(nèi)存的實際式地址。依據(jù)這些信息并結(jié)合一定的規(guī)則，可以計算出訪問內(nèi)存的實際（有效）地址。（有效）地址。（1）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)；容為操作數(shù)；（2）寄存器間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中）寄存器

51、間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；（3）變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號）和變址偏移值，）變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號）和變址偏移值，把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；用于訪問內(nèi)存中的一組數(shù)據(jù)更方便。存得到操作數(shù)；用于訪問內(nèi)存中的一組數(shù)據(jù)更方便。（4）相對尋址，形式地址為相對尋址的偏移值，該偏移值和程序計）相對尋址，形式地址為相對尋址的偏移值，該偏移值和程序計數(shù)器

52、數(shù)器PC的內(nèi)容相加得到一個內(nèi)存單元的地址，通常用在條件或無條件轉(zhuǎn)移的內(nèi)容相加得到一個內(nèi)存單元的地址，通常用在條件或無條件轉(zhuǎn)移指令中給出指令轉(zhuǎn)移地址。指令中給出指令轉(zhuǎn)移地址。（5）基地址尋址，通常要使用一個特定的寄存器，稱為基地址寄存）基地址尋址，通常要使用一個特定的寄存器，稱為基地址寄存器，把程序中的指令或數(shù)據(jù)地址和該基地址寄存器的內(nèi)容相加得到一個內(nèi)器，把程序中的指令或數(shù)據(jù)地址和該基地址寄存器的內(nèi)容相加得到一個內(nèi)存單元的地址，通常用在操作系統(tǒng)為用戶程序分配內(nèi)存地址空間后，變換存單元的地址，通常用在操作系統(tǒng)為用戶程序分配內(nèi)存地址空間后，變換程序靜態(tài)地址為運行過程中的實際內(nèi)存地址。程序靜態(tài)地址為運

53、行過程中的實際內(nèi)存地址。2021/6/1638 本章主要講述計算機系統(tǒng)的組成、計算機系統(tǒng)的分本章主要講述計算機系統(tǒng)的組成、計算機系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)、以及計算機的一些主要指標(biāo)等。層結(jié)構(gòu)、以及計算機的一些主要指標(biāo)等。 需要掌握的內(nèi)容有：計算機軟硬件的概念，計算機需要掌握的內(nèi)容有：計算機軟硬件的概念，計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和計算機組成的概念、馮系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和計算機組成的概念、馮.諾諾依曼的主要思想及其特點、計算機的主要指標(biāo)依曼的主要思想及其特點、計算機的主要指標(biāo) 這一章要考試的話，主要就是一些概念這一章要考試的話，主要就是一些概念第一章第一章 計算機系統(tǒng)概述計算機系統(tǒng)概述2021/6

54、/1639當(dāng)前的當(dāng)前的CPU由那幾部分組成組成由那幾部分組成組成 ？第一章第一章 計算機系統(tǒng)概述計算機系統(tǒng)概述例題例題控制器、運算器、寄存器、控制器、運算器、寄存器、cache 一個完整的計算機系統(tǒng)應(yīng)包括那些部分一個完整的計算機系統(tǒng)應(yīng)包括那些部分 ？什么是計算機硬件、計算機軟件？各由哪幾部分組成？它們之間有何什么是計算機硬件、計算機軟件？各由哪幾部分組成？它們之間有何聯(lián)系？聯(lián)系？ 配套的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)配套的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng) 人們通常把構(gòu)成計算機的物理裝置稱為計算機的硬件，其主要人們通常把構(gòu)成計算機的物理裝置稱為計算機的硬件，其主要功能是：存放控制計算機運行的程序和數(shù)據(jù)，對信息進(jìn)行加工處理

55、，功能是：存放控制計算機運行的程序和數(shù)據(jù)，對信息進(jìn)行加工處理，實現(xiàn)與外界的信息交換，主要包括運算器、控制器、存儲器、輸入實現(xiàn)與外界的信息交換，主要包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大組成部分。軟件是計算機程序及其相關(guān)文檔的設(shè)備和輸出設(shè)備五大組成部分。軟件是計算機程序及其相關(guān)文檔的總稱，主要包括系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和一些工具軟件。軟件是對硬總稱，主要包括系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和一些工具軟件。軟件是對硬件功能的完善與擴充，一部分軟件又是以另一部分軟件為基礎(chǔ)的再件功能的完善與擴充，一部分軟件又是以另一部分軟件為基礎(chǔ)的再擴充。擴充。 2021/6/1640 本章主要講述計算機系統(tǒng)、微型計算機系

56、統(tǒng)的發(fā)展過程本章主要講述計算機系統(tǒng)、微型計算機系統(tǒng)的發(fā)展過程以及應(yīng)用。以及應(yīng)用。 需要掌握的內(nèi)容有：計算機的發(fā)展的不同階段區(qū)分的方需要掌握的內(nèi)容有：計算機的發(fā)展的不同階段區(qū)分的方法、微型計算機發(fā)展中的區(qū)分、摩爾定律法、微型計算機發(fā)展中的區(qū)分、摩爾定律 這一章要考試的話，主要就是一些概念這一章要考試的話，主要就是一些概念例如：解釋摩爾定律例如：解釋摩爾定律 計算機發(fā)展的不同時期是如何區(qū)分的？計算機發(fā)展的不同時期是如何區(qū)分的？ 計算機能夠直接識別和處理的語言是計算機能夠直接識別和處理的語言是 什么語言？什么語言？ 第二章第二章 計算機的發(fā)展及應(yīng)用計算機的發(fā)展及應(yīng)用2021/6/1641 本章主要講

57、述計算機系統(tǒng)的總線類型、總線分類、總線本章主要講述計算機系統(tǒng)的總線類型、總線分類、總線性能、總線結(jié)構(gòu)以及總線仲裁和總線控制。性能、總線結(jié)構(gòu)以及總線仲裁和總線控制。 需要掌握的內(nèi)容有：總線的概念、總線的分類、總線的需要掌握的內(nèi)容有：總線的概念、總線的分類、總線的性能指標(biāo)、總線標(biāo)準(zhǔn)、特殊標(biāo)準(zhǔn)總線的特點、不同總線類型性能指標(biāo)、總線標(biāo)準(zhǔn)、特殊標(biāo)準(zhǔn)總線的特點、不同總線類型對計算機的影響、總線的控制以及總線的仲裁；總線仲裁方對計算機的影響、總線的控制以及總線的仲裁；總線仲裁方式的優(yōu)劣分析式的優(yōu)劣分析 這一張要考試的話，主要就是一些概念和一些簡單的計這一張要考試的話，主要就是一些概念和一些簡單的計算算第三章

58、第三章 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線2021/6/1642為了解決多個為了解決多個 _同時競爭總線控制權(quán)，必須具有同時競爭總線控制權(quán)，必須具有_部件。部件。主設(shè)備主設(shè)備總線仲裁總線仲裁在在_的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址，的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用因此可以不使用I/O指令。指令。 A）單總線）單總線 B）雙總線）雙總線 C）三總線）三總線 D）多總線）多總線 計算機使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是便于實現(xiàn)積木化，同時計算機使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是便于實現(xiàn)積木化，同時_。A）減少了信息傳輸量）減少了信息傳輸量 B）提高了信息傳輸?shù)乃俣龋┨岣吡诵畔鬏數(shù)乃俣菴）減少

59、了信息傳輸線的條數(shù)）減少了信息傳輸線的條數(shù) D）加重了）加重了CPU的工作量的工作量 AC從信息流的傳送效率來看，從信息流的傳送效率來看，_工作效率最低。工作效率最低。 A） 單總線系統(tǒng)單總線系統(tǒng) B） 雙總線系統(tǒng)雙總線系統(tǒng) C） 三總線系統(tǒng)三總線系統(tǒng) D） 多總線系統(tǒng)多總線系統(tǒng) A第三章第三章 系統(tǒng)總線例題系統(tǒng)總線例題2021/6/1643集中式總線仲裁中，集中式總線仲裁中，_響應(yīng)時間最快。響應(yīng)時間最快。 A） 菊花鏈方式菊花鏈方式 B） 獨立請求方式獨立請求方式 C） 計數(shù)器定時查詢方式計數(shù)器定時查詢方式 三種集中式總線仲裁中，三種集中式總線仲裁中，_方式對電路故障最敏感。方式對電路故障最

60、敏感。 A）鏈?zhǔn)讲樵儯╂準(zhǔn)讲樵?B）計數(shù)器定時查詢）計數(shù)器定時查詢 C）獨立請求）獨立請求 下列選項中的英文縮寫均為總線標(biāo)準(zhǔn)的是下列選項中的英文縮寫均為總線標(biāo)準(zhǔn)的是( ) A） ISA、CPI、VESA、EISA B） PCI、CRT、USB、EISA C） ISA、SCSI、RAM、MIPS D） ISA、EISA、PCI、PCI-ExpressBAD同步控制是同步控制是_。 A） 只適用于只適用于CPU控制的方式控制的方式 B） 只適用于外圍設(shè)備控制的方式只適用于外圍設(shè)備控制的方式 C） 由統(tǒng)一時序信號控制的方式由統(tǒng)一時序信號控制的方式 D） 所有指令執(zhí)行時間都相同的方式所有指令執(zhí)行時間都