计算机系统结构期末知识点总结(DOC)五篇

第一篇：计算机系统结构期末知识点总结(DOC)

单元1 1.系统结构：由程序员设计者所看到的一个计算机系统的属性，及概念性结构和功能特性。2.层次结构：第0级和第1级具体实现机器指定功能的中央控制部分；第二级是传统机器语言机器；第三级是操作系统机器；第四级是汇编语言机器；第五级是高级语言机器；第六级是应用语言机器；

电子线路--微程序机器级--传统机器级--操作系统级---汇编语言级--高级语言级--应用语言级 4.Amdahl定律：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占用总执行时间的比例有关。

5.9.CPU时间：一个程序所花的CPU时间（CPU的执行时间，不包括I/O等待时间）。CPU时间=CPU时钟周期数*时钟周期长度=CPU时钟周期数/频率 CPU时间 ＝（CPI×IC（指令条数））/ 频率

时钟周期：由于计算机的时钟速度是固定的，它的运行周期称为时钟周期。10.CPI（Cycle Per instruction）：每条指令执行时所花费的平均时钟周期数。IC：每个时钟周期平均执行的指令条数

CPI ＝ CPU时钟周期数 / IC 则 CPU时间 ＝（CPI×IC）/ 频率

11.Te：一个标准测速程序的全部执行时间 Ti:其中所有第i种指令的累计时间

13.MIPS(每秒百万条指令数):衡量机器性能的唯一可靠的标准就是真正的执行程序的时间，可以用MIPS来作为衡量程序执行时间的一个指标。优点：直观、方便。主要缺点:(1)不同指令的执行速度差别很大(2)指令使用频度差别很大（3）有相当多的非功能性指令

单元2 2.数据表示是指计算机硬件能够直接识别，可以被指令系统直接调用的那些数据类型。例如：定点、逻辑、浮点、十进制、字符、字符串、堆栈和向量等

3.数据表示原则：1）缩短程序的运行时间。2）减少CPU与主存储器之间的通信量。3）这种数据表示的通用性和利用率

4.零地址空间个数：三个零地址空间，两个零地址空间，一个零地址空间，隐含编址方式。并行存储器的编址技术：高位交叉编址，低位交叉编址。

7.高位交叉编址：扩大存储器容量。低位交叉编址：提高存储器速度。

者一个存储器操作数。对于存储器操作数来说，由寻址方式确定的存储器地址为有效地址。9.多种寻址方式：显著地减少程序的指令条数，可能增加计算机的实现复杂度和指令的CPI。10.寻址方式：立即数寻址方式，寄存器寻址方式，主存寻址方式（直接寻址、间接寻址、变址寻址），堆栈寻址方式。

11.指令格式的设计：确定指令字的编码方式，包括操作码字段和地址码字段的编码和表示方式。

指令格式的优化：如何用最短的位数来表示指令的操作信息和地址信息。12.操作码的三种编码方法：固定长度、Huffman编码、扩展编码 操作码优化的程度可以用信息熵来衡量。

Hpilog2pii1n

表示用二进制编码表示n个码点时，理论上的最短平均编码长度。信息冗余量为：R=1-（H/平均码长）

13.码长表示法：哈弗曼树、2-4等长扩展编码，1-2-3-5（3-4）扩展编码、2-8扩展编码法、3-7扩展编码法：长码的前缀不能是短码的操作码 14.码点表示法：15/15/15，8/64/512，计算扩展码点：

1.若(16-x):(2的6次方-1)x=1:9 x=2，则扩展码点为2 则双地址的范围为：0000-1101（14条）

单地址为：1110 *** **0，1111 *** **0 126条

零地址为：1110 111 111 *** ***，1111 111 111 *** *** 128条 2.单地址范围：2的6次方-1=63 1111 000 000--1111 111 110 双地址范围：2的（6－2）次方-1=15 0000-1110 零地址范围：1111 1111 1100 0000----1111 1111 1111 1111 15.单地址指令范围为：2的n次方-1（留一个扩展码点）

双地址：2的n-2次方-1 零地址：2的n次方

缩短地址码长度的方法：用一个短地址码表示一个大地址空间

用间址寻址方式、变址寻址方式、寄存器间接寻址方式缩短地址码长度 17.CISC（Complex Instruction Set Computer）：复杂指令系统

增强指令功能，把越来越多的功能交由硬件来实现，且指令的数量也是越来越多。18.RISC（Reduced Instruction Set Computer）：精简指令系统 减少CPI是RISC思想的精华: Ｐ＝Ｉ· CPI · Ｔ

Ｐ是执行这个程序所使用的总的时间；Ｉ是这个程序所需执行的总的指令条数； 尽可能地把指令系统简化，不仅指令的条数少，而且指令的功能也比较简单。

RISC的设计是力争一个最小化的指令集，每条指令只执行一个基本的计算，复杂的运算由基本指令构成的子程序来完成。为了达到最高速度，RISC设计限定指令为固定长度，并使得能在一个时钟周期内执行一条指令。

19.设计RISC机器遵循的原则：1）采用简单而又统一的指令格式，并减少寻址方式；指令字长都为32位或64位。2）指令的执行在单个机器周期内完成；(采用流水线机制)。3）只有load和store指令才能访问存储器，其它指令的操作都是在寄存器之间进行；4）大多数指令都采用硬连逻辑来实现；5）强调优化编译器的作用，为高级语言程序生成优化的代码；6）充分利用流水技术来提高性能 单元三

2.存储器的主要性能：速度、容量、价格

3.Cache存储系统：由Cache和主存储器构成。主要目的：提高存储器速度 4.虚拟存储系统：由主存储器和硬盘构成。主要目的：扩大存储器容量 5.虚拟存储系统：磁盘的地址空间而并不能被一般的指令访问，而主存储器的地址空间对于使用者来说又太小。所以虚拟存储器系统为使用者另外设计一个虚拟地址空间，比主存储器的实际空间大很多，采用与主存储器同样的随机访问方式。

6.命中率定义：CPU访问存储系统时，在M1中找到所需信息的概率。H=N1/(N1+N2)其中：N1是对M1存储器的访问次数,N2是对M2存储器的访问次数

整个存储系统的访问时间可以采用M1和M2的访问周期T1、T2及命中率H来表示H=H*T1+(1-H)*T2 访问效率e=T1/T=T1/[(H乘T1)+(1-H)T2]=1/[H+(1-H)T2/T1]=f(H,T2/T1)提高存储系统速度的两条途径:一是提高命中率H;二是两个存储器的速度不要相差太大。并行访问存储器的冲突：取指冲突，读操作数冲突，写操作数冲突，读写冲突。7.三种虚拟存储器：段式虚拟存储器、页式虚拟存储器、段页式虚拟存储器。

虚拟存储器的工作原理：1）多用户虚拟地址。2）主存地址。3）程序执行时要根据虚拟地址找到主存地址。4）虚拟地址和主存地址之间的关系由地址映像体现出，而在程序执行时通过地址变换将用户程序中的虚拟地址变成主存的实地址

虚拟存储器的页面替换算法：随机算法，先进先出算法，最久没有使用算法，最优替换算法 cache替换算法:随机法,先进先出法FIFO,最近最少使用法LRU(堆栈法)8.影响命中率的因素：（1）程序在执行过程中的页地址流况；（2）所采用的页面替换算法；（3）页面大小；（4）主存储器的容量（5）所采用的页面调度算法。9.（1）Cache命中率随着他的容量的增大而提高；（2）（组相连映射）当cache的容量一定时，命中率随着cache块的增大而提高。（3）在组相连映射中命中率随着组数的增加而减小10.两种cache更新算法：写直达法和写回法。Cache预取算法：按需预取，恒预取，不命中预取。

11.Cache的地址映象与变换：

1.全相联映象：主存中的任一块可以被放置到Cache中的任意一个位置。

特点：空间利用率最高，冲突概率最低，实现最复杂。

2.直接映象：主存中的每一块只能被放置到Cache中唯一的一个位置。

特点：空间利用率最低，冲突概率最高，实现最简单。3.组相联映象：主存中的每一块可以被放置到Cache中唯一的一个组中的任何一个位置。

组相联是直接映象和全相联的一种折衷。

第四章：输入输出系统

输入输出系统的特点：异步性、实时性、与设备无关性

基本输出输出方式：程序控制方式、中断方式、DMA方式（直接存储器访问方式）程序控制特点：优点：灵活性很好。可以很容易地改变各台外围设备的优先级 缺点：实现处理机与外围设备并行工作困难。

中断方式特点：(1)CPU与外围设备能够并行工作。(2)能够处理异常事件。

(3)数据的输入和输出都要经过CPU。(4)用于连接低速外围设备。

DMA方式特点：(1)外围设备的访问请求直接发往主存储器，数据的传送过程不需要CPU的干预。(2)全部用硬件实现，不需要做保存现场和恢复现场等工作。(3)DMA控制器复杂，需要设置数据寄存器、设备状态控制寄存器、主存地址寄存器、设备地址寄存器和数据交换个数计数器及控制逻辑等。(4)在DMA方式开始和结束时，需要处理机进行管理。DMA操作过程包括三个阶段：DMA请求、DMA响应和数据传送、传送结束

DMA方式的特点：(1)外围设备的访问请求直接发往主存储器，数据的传送过程不需要CPU的干预。(2)全部用硬件实现，不需要做保存现场和恢复现场等工作。(3)DMA控制器复杂，需要设置数据寄存器、设备状态控制寄存器、主存地址寄存器、设备地址寄存器和数据交换个数计数器及控制逻辑等。(4)在DMA方式开始和结束时，需要处理机进行管理。

中断屏蔽：设置中断屏蔽有三个用处：(1)在中断优先级由硬件确定了的情况下，改变中断源的中断服务顺序。(2)决定设备是否采用中断方式工作。(3)在多处理机系统中，把外围设备的服务工作分配到不同的处理机中。

中断屏蔽的实现方法：1）每级中断源设置一个中断屏蔽位。2）改变处理机优先级

中断屏蔽以后，中断源的优先级不会发生改变，动态的改变服务的顺序，响应的顺序由硬件决定，无法改变。

两种方法的不同：(1)两者使用的概念不同。前者使用中断屏蔽； 后者使用中断优先级(2)需要屏蔽码的位数不同。前者所需要的屏蔽位数比较多； n：log2（n+1）

(3)可屏蔽的中断源数量和种类不同。前者可以任意屏蔽掉一个或几个中断源，后者只能屏蔽掉比某一个优先级低的中断源

通道的种类：字节多路通道(为多台低速或中速的外设服务,打印机)、选择通道(为多台高速外围设备服务)、数组多路通道(适用于高速设备；磁盘等设备)；

字节多路通道能够正常的工作，即不丢失数据，可以采用以下几种方式：（1）：增加通道的最大流量；（2）：动态改变设备的优先级；（3）：增加缓冲存储器；

第五章：标量处理机

流水线技术：把一个重复的过程分解为若干个子过程，每个子过程由专门的功能部件来实现。把多个处理过程在时间上错开，依次通过各功能段，这样，每个子过程就可以与其它的子过程并行进行。

线性流水线：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。数据通过流水线中的各段时，每一个段最多只流过一次。

非线性流水线：流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路 流水线中的每个子过程及其功能部件称为流水线的级或段，段与段相互连接形成流水线。流水线的段数称为流水线的深度。

吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量 Tp=n/Tk n：任务数 Tk：处理完成n个任务所用的时间 流水线的瓶颈段：流水线中这种时间最长的段。

解决流水线瓶颈问题的常用方法：细分瓶颈段，重复设置瓶颈段

加速比：完成同样一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比。假设：不使用流水线（即顺序执行）所用的时间为Ts，使用流水线后所用的时间为Tk，则该流水线的加速比为：S=Ts/Tk 流水线冲突是指对于具体的流水线来说，由于相关的存在，使得指令流中的下一条指令不能在指定的时钟周期执行。

流水线冲突有3种类型：结构冲突：因硬件资源满足不了指令重叠执行的要求而发生的冲突。数据冲突：当指令在流水线中重叠执行时，因需要用到前面指令的执行结果而发生的冲突。控制冲突：流水线遇到分支指令和其它会改变PC值的指令所引起的冲突 1：流水线：流水线需要有通过时间和排空时间

通过时间：第一个任务从进入流水线到流出结果所需的时间。排空时间：最后一个任务从进入流水线到流出结果所需的时间 时间最长的段将成为流水线的瓶颈

按照流水线中是否有反馈回路可以分为线性流水线与非线性流水线 非线性流水线的调度问题：确定什么时候向流水线引进新的任务，才能使该任务不会与先前进入流水线的任务发生冲突——争用流水段

流水线的性能指标：吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量 TP=n/T(n:任务数 T：处理完成n个任务所用的时间)多指令流水线技术：CPI<1 超标量处理机：多流水线的调度问题：顺序发射顺序完成；顺序发射乱序完成；乱序发射乱序完成;超标量处理机：一个时钟周期内能够同时发射多条指令的处理机 超流水处理机:一个周期内能够分时发射多条指令的处理机

超标量超流水处理机:超标量技术和超处理机技术的结合。即在一个时钟周期中分时发射n次，每次同时发射m条指令。超标量超流水线处理机在一个时钟周期发射nm条指令。超流水处理机与超标量处理机比较：(1)提高处理机性能的不同方法：超标量处理机是通过增加硬件资源为代价来换取处理机性能的;超流水线处理机则通过各硬件部件充分重叠工作来提高处理机性能。(2)两种不同并行性：超标量处理机采用的是空间并行性;超流水处理机采用的是时间并行性。

相对性能顺序（高-低）:超标量处理机,超标量超流水线处理机，超流水线处理机

第六章：向量处理机

向量由一组有序、具有相同类型和位数的元素组成，特别适合流水处理；

在有些流水线处理机中，为了充分发挥流水线处理机的效率，实现高性能计算，设置了向量数据表示和相应的向量指令，称为向量处理机

不具有向量数据表示和相应的向量指令的流水线处理机，称为标量处理机 向量处理机的结构：存储器-存储器型结构（向量长度不受限）；寄存器-寄存器型结构(讲过)两条向量指令占用功能流水线和向量寄存器的4种情况：（1）：指令不相关（2）：功能部件冲突（3）：源寄存器冲突（4）：目的寄存器冲突 采用链接技术：具有先写后读的两条指令；当前一条指令的结果寄存器是后一条指令的源寄存器、且不存在任何其他冲突时，就用链接技术；

s=(12+8+4)/15=1.6 E=24/75=32% 计算流水线实际吞吐率TP和效率η。设有两个向量C和D，各有4个元素，在图中的静态双功能流水线上工作。其中，1->2->3->5组成加法流水线，1->4->5组成乘法流水线。设每个流水线所经过的时间均为Δt，而且流水线的输出结果可以直接返回到输入或暂存于相应的缓冲寄存器中，其延迟时间和功能切换所需要的时间都可以忽略不计。求：该流水线的实际吞吐率TP和效率η。

第二篇：计算机系统结构填空题总结

1计算机系统结构是计算机系统的软、硬件分界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。

2计算机系统的性能评测峰值性能和持续性能

3计算机系统的定量设计原理哈夫曼（Huffman）压缩原理，Amdahl定律，程序访问的局部性定律 程序访问的局部性定律 包括时间上和空间上

4仿真是用微程序解释，解释程序存在控制存储器中，模拟是用机器语言程序解释，解释程序存在主存中

5并行性级别 字串位串，字串位并，字并位串，全并行 6单指令流单数据流SISD传统计算机

单指令流多数据流SIMD阵列计算机)

多指令流单数据流 MISD较先进的流水线处理机 多指令流多数据流MIMD多计算机系统）

7数据表示指的是能由机器硬件直接识别和引用的数据类型。由硬件实现的数据类型

数据结构由软件实现的数据类型

数据结构和数据表示是软、硬件的交界面。

8自定义数据表示（Self-defining）带标志符的数据表示和数据描述符Rm越大，表示数的范围增大，可表示的数的个数增多，数在数轴上的分布越稀，数的表示精度下降，运算中的精度损失越小。10寻址方式面向主存、寄存器、堆栈

11动态再定位通过基址寻址来

实现

12根据通道数据传送中信息传送的方式不同字节多路通道，选择通道，数组多路通道 13中断可以分为内中断，外中断，软件中断

14总线控制方式有，集中式串行链接，定时查询，独立请求。15系列机软件兼容必须做到_后_兼容，尽可能争取_上_兼容。16在Cache存储器写操作中，只写入_cache_，仅当需要块替换时，才将其写回_内存_。称这种修改主存块内容的方法为“写回法”。

在Cache存贮器中，CPU每次写Cache的同时，也写入主存，称这种更新主存块内容的方法为写直达法。

17解决重叠和流水中的操作数相关，不外乎是__推后_法和设置___设置相关通 路_法两种基本方法。

18流水线消除速度瓶颈的方法有___颈瓶子程序进一步细化和_颈瓶子程序并联_两种。19虚拟存储器主要是为解决主存容量__满足不了要求发展出来的；Cache 主要是解决主存___速度__满足不了要求发展出来的20流水线中的相关有 结构相关、数据相关 和 控制相关 21向量横向处理是向量的处理方式，但是不是向量的流水处理方式。而向量纵向处理和分组纵横处理是向量的处理方式，也是向量的流水处理方式。22例题：一台模型机共有7条指令，各指令的使用频度分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%，2%。该模型机有8位和16位两种指令字长，采用2-4扩展操作码。8位字长指令为寄存器-寄存

器（R-R）二地址类型，16位字长指令为寄存器-存储器（R-M）二地址变址寻址（-128<=变址范围<=127）类型

(1)设计该机的两种指令格式，标出各字段位数并给出操作码编码(2)该机允许使用多少个可编址的通用寄存器，多少个变址寄存器？(3)计算操作码的平均码长。

（1）35%0025%0120%1010%11005%11013%11102%1111

(2)为了加快使用频率高的指令的执行速度，设计时，让操作码长度只有2位的3条指令的操作在通用寄存器之间进行，而其它的指令则在寄存器和存储器之间进行。由于R-R型指令长度为8位，操作码占2位，因此源、目的寄存器编码部分各占3位，其格式如下：

(3)由变址寻址的位移量范围(-128～+127)可知，R-M型指令格式中偏移地址占8位，由于操作码占4位，源寄存器编码占3位，R-M型指令长度为16位，因此变址寄存器的编码只占1位，(4)(2)根据(1)中设计的指令格式，通用寄存器编码占3位，变址寄存器编码占1位可知：该机允许使用8个可编址的通用寄存器和2个变址寄存器。

(3)根据表2.4可计算操作码的平均码长为：pi•li=0.35×2+0.25×2+0.2×2+0.1×4+0.05×4+0.03×4+0.02×4 =2.4位

第三篇：计算机系统结构心得体会

计算机系统结构心得体会

计算机系统结构安排在大学最后一个课程学期上课，这也让我有不一样的感觉，除了从课程学到专业知识之外，我也体会了计算机的乐趣。

计算机系统结构指的是什么? 是一台计算机的外表? 还是是指一台计算机内部的一块块板卡安放结构? 都不是，那么它是什么? 计算机系统结构就是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性，就是计算机的概念性结构和功能特性。用一个不恰当的比喻一，比如动物吧，它的“系统结构”是指什么呢? 它的概念性结构和功能特性，就相当于动物的器官组成及其功能特性，如鸡有胃，胃可以消化食物。至于鸡的胃是什么形状的、鸡的胃部由什么组成就不是“系统结构”研究的问题了。

而我在学习这门课程的时候遇到最为困难的问题是流水线问题，包括流水线的工作方式以及流水线的调度对我来说都难以掌握。后来，我请教了同班同学，他们实实在在地给我讲了一遍概念，我从模糊认识也瞬间到了清晰理解。这让我深刻的感到学习不能偷懒，越难的问题越要弄懂概念，越要花时间分析最基本的问题。

是的，计算机系统结构是非常重要的，在计算机学习中起到十分重要的作用。我印象最为深刻的是有趣的上课方式和可爱的老师。

上这门课的老师是我们的张老师，除了专业知识非常渊博之外，课堂相对来说非常民主。最令我觉得有趣的是，老师点到的时候会很搞笑，由于是三个班和在一起上课的，所以老师的名单总是不齐，所以点名会浪费一部分课堂时间。作为学生时代的我们，多多少少还是喜欢这样的状况的，课堂可以偷懒放松几分钟是非常渴望的。正是因为这样，我也喜欢上这门课程了，也喜欢老师点名，并且很享受这种“小偷懒”，上课效率也特别好。说到老师民主，还有一点，这门课作为考察课，关于考察方式老师也尊重我们的意见，把本来原定的闭卷考试换成课堂考核了，这点也让学生万分佩服。是的，张老师就是这样一个轻松的老师。

时间特别快，计算机系统结构作为大学最后一门课程，我想是让我们从大体概括整个计算机专业吧！最后感谢张老师这一学期对我们教授以及付出！

第四篇：计算机原理及系统结构复习题

《计算机原理及系统结构》复习题

一、选择题

1.下列数中最大的数是（A）。A．（10011001）2 B。（227）8 C。（98）16 D。（152）10 2.下列有关运算器的描述中，（C）是正确的。

A.只做算术运算，不做逻辑运算 B.只做加法

C.能暂时存放运算结果 D.既做算术运算，又做逻辑运算 3.透明性是指（A）。

A．某一事物或属性实际存在，但从某种角度来看好象不存在，或者说看不出来。B．某一事物或属性不存在，但感觉好象存在，或者说看起来存在。

C．某一事物或属性实际存在，但从任何角度来看好象不存在，或者说看不出来。D．某一事物或属性不存在，但从某种角度来看好象存在，或者说看起来存在。4.浮点数中尾数的位数主要影响（D）。A．可表示数在数轴上分布的离散程度 B．可表示数的范围和精度 C．可表示数的范围 D．可表示数的精度

5.I/O的系统结构直接影响计算机系统的性能，包括主存、CPU利用率、（D）、I/O速度和系统的兼容性等。

A．指令执行速度 B．I/O访问速度 C．系统总线 D．系统吞吐量

6.设由M1和M2构成二级存储层次，其空间关系为CPU－M1－M2，则下列关于命中率H的描述中正确的是(A)。

A．命中率H是CPU产生的逻辑地址能在M1中访问到的概率 B．命中率H是CPU产生的逻辑地址能在M2中访问到的概率

C．命中率H是CPU产生的逻辑地址能在M1或M2中访问到的最大概率 D．命中率H是CPU产生的逻辑地址能在M1或M2中访问到的最小概率 7.设置“相关专用通路”解决通用寄存器数相关问题的代价是（D）。A．浪费人力 B．浪费财力 C．降低速度 D．增加设备 8.CPU主要包括（B）。

A.控制器 B.控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU和主存 9.设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为（A）。

A.EA=(X)+D B.EA=(X)+(D)C.EA=((X)+D)D.EA=((X)+(D))10.定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是（A）。15 15 15 A-2~ +（2-1）B-（2–1）~ +（2–1）15 15 15 15C-（2+1）~ +2D-2 ~ +2 11.交叉存贮器实质上是一种（A）。A 模块式存贮器，它能并行执行多个独立的读写操作 B 模块式存贮器, 它能串行执行多个独立的读写操作

C 整体式存贮器，它能并行执行一个独立的读写操作 D 整体式存贮器，它能串行执行多个独立的读写操作

12.流水CPU 是由一系列叫做“段”的处理线路所组成，和具有m个并行部件的CPU相比，一个 m段流水CPU（A）。

A 具备同等水平的吞吐能力 B不具备同等水平的吞吐能力 C 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D吞吐能力小于前者的吞吐能力 13.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量为（B）。A 512KB B 1MB C 256KB D 2MB 14.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（B）。A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 15.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（B）。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微指令编写的微程序来解释执行 C.每一条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

16.目前我们所说的个人台式商用机属于（D）。

A.巨型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机 17.EPROM是指（D）。

A.读写存储器 B.只读存储器

C.可编程的只读存储器 D.光擦除可编程的只读存储器 18.设［X］补=1.x1x2x3x4，当满足（A）时，X >-1/2成立。

Ａ．x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 Ｂ．x1必须为1，x2x3x4任意 Ｃ．x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 Ｄ．x1必须为0，x2x3x4任意 19.在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是（C）。A.增加内存容量 B.提高内存可靠性

C.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D.增加内存容量，同时加快存取速度 20.系统总线中地址线的功能是（D）。

A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备

C.用于选择外存地址 D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址 21.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用（D）的时间。

A.一个指令周期 B.一个机器周期 C.一个时钟周期 D.一个存储周期 22.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是（C）。A 阶符与数符相同为规格化数 B 阶符与数符相异为规格化数

C 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数

23.用某个寄存器中操作数的寻址方式称为（C）寻址。A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接 24.同步控制是（C）。A 只适用于CPU控制的方式 B 只适用于外围设备控制的方式 C 由统一时序信号控制的方式 D 所有指令执行时间都相同的方式

25.汇编语言程序经（）的（）转换成机器语言程序。A A．汇编程序，翻译 B．编译程序，解释 C．微指令程序，解释 D．应用程序包，翻译

26.透明性是指客观存在的事物或属性（D）看不到。A．从软件角度 B．从硬件角度 C．从任何角度 D．从某种角度 27.（B）是计算机实现研究的内容。A．寄存器组织 B．器件技术

C．I/O结构 D．专用部件的设置

28.数据表示指的是能由（A）直接识别和引用的数据类型。A．硬件 B．软件 C．机器语言 D．数据结构

29.为避免浮点数运算中因对阶造成的精度和有效值的过多损失，在机器中阶码一般采用（D）进制。

A．十六进制 B．十进制 C．八进制 D．二进制

30.低性能单用户计算机I/O系统的设计主要考虑解决好（A）在速度上的巨大差距。A．CPU、主存、I/O设备

B．CPU、I/O设备、磁盘控制器

C．磁盘控制器、设备控制器、总线控制器 D．硬盘、软盘、光盘

二、填空题

1．总线按用途分为 和 两类。专用，非专用

2．段页式存储管理是把 机械等分成固定大小的页，按模块分成段，每个段又分成与主存页面大小相同的页。主存，程序 3．在流水线相关处理中，采用异步流动会产生 和。“写-写相关” “先读后写相关”

4．主存储器的性能指标主要是__________、__________、存储周期和存储器带宽。

存储容量 存取时间

5．运算器的两个主要功能是：__________，__________。算术运算 逻辑运算

6．存储器和CPU连接时，要完成__________的连接；__________的连接和__________的连接，方能正常工作。地址线 数据线 控制线

7．虚拟存储器指的是__________层次，它给用户提供了一个比实际__________空间大得多的__________空间.主存— 外存 主存 虚拟地址

8.计算机硬件由___ ____、__ _____、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。运算器，控制器

9.八进制数37.4Q转换成二进制数为__________。11111.1B 10.在浮点加减法运算过程中，在需要_________或__________时，尾数向右移位。

对阶，向右规格化

11.指令通常由_________和__________两部分组成。操作码，地址码 12.要组成容量为4K*8位的存储器，需要_____片4K*1位的静态RAM芯片并联，或者需要__ _片1K*8位的静态RAM芯片串联。8，4 13.根据目前常用的存储介质可以把存储器分为___________、_________和光存储器三种。磁表面存储器，半导体存储器

14.主机CPU和IOP之间的通信，原则上是通过共享_________来实现的。主存储器 15．DMA数据传送过程可以分为________、数据块传送和__________三个阶段。传送前预处理，传送后处理

16.汉字在计算机内部存储、传输和检索的代码称为汉字______，汉字输入码到该代码的变换由______来完成。内码，代码转换程序

17.显示器的刷新存储器（或称显示缓冲器）的容量是由_________和_________决定的。图象分辨率，灰度级

18.80386支撑的两种操作方式是_______和________。实方式，保护方式 19．磁表面存储器主要技术指标有______、______、______、数据传输率。存储密度、存储容量、平均存取时间

20.主机CPU和IOP之间的通信，原则上是通过共享_________来实现的。主存储器

三、问答题

1． 软件和硬件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？ 答：（1）等效性：软件和硬件在逻辑功能上是等效的。

（2）软件的功能可用硬件或固件完成。（3）硬件的功能也可用软件模拟完成。

（4）不等效性：软件和硬件实现的性能价格比不同，实现的难易程度不同。

2． Huffman压缩概念的基本思想是什么？

答：Huffman压缩概念的基本思想是：当各种事件发生概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数来表示，而对发生概率较低的事件，允许用较长的位数来表示。

3． 什么是中断源？简要说明中断分类的目的。答：（1）中断源：引起中断的来源。

（2）中断分类目的：中断源很多，若都形成单独程序入口，则硬件复杂，代价大，故进行分类。

（3）中断分类方法：把性质相近的中断源归为一类。

4． 说明在页式虚拟存储器管理中，为什么要使用快表（TLB表），它与保存在内存中的页表是什么关系？

答：（1）程序具有局部性，对页表内各行的使用不是随机的，而是簇聚在一起的，即在一段时间内只使用到表中很少的几行。

（2）所以，可以使用一个比全部的页表的内容少很多的目录表（即快表）来提高查找的时间。快表又称TLB，它是页表的一小部分。

（3）快表用相联存储器实现。

（4）快表由成对的虚页号和实页号组成。

5． 试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式

答：设读写一块信息所需总时间为Tb，平均找到时间为Ts，平均等待时间为TL，读写一块信息的传输时间为Tm，则：Tb=Ts＋TL＋Tm。假设磁盘以每秒r的转速率旋转，每条磁道容量为N个字，则数据传输率=rN个字/秒。又假设每块的字数为n，因而一旦读写头定位在该块始端，就能在Tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。TL是磁盘旋转半周的时间，TL=（1/2r）秒，由此可得： Tb=Ts＋1/2r＋n/rN 秒

6． 举例说明什么是部件级流水、处理机级流水和系统级流水

答：（1）部件级流水是指构成处理机部件内各子部件之间的流水，如运算器内浮点加运算的流水

（2）处理机级流水是指构成处理机各个部件之间的流水，如取指、分析和执行操作的流水

（3）系统级流水是指系统的多个处理机之间的流水，如宏流水

7． 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。

8． 在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？

答：寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。

9． 试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。

答：设读写一块信息所需总时间为Tb，平均找到时间为Ts，平均等待时间为TL，读写一块信息的传输时间为Tm，则：Tb=Ts＋TL＋Tm。假设磁盘以每秒r的转速率旋转，每条磁道容量为N个字，则数据传输率=rN个字/秒。又假设每块的字数为n，因而一旦读写头定位在该块始端，就能在Tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。TL是磁盘旋转半周的时间，TL=（1/2r）秒，由此可得： Tb=Ts＋1/2r＋n/rN 秒

10． 试述由中间开始的设计思路及其优点。答：

“由中间开始”设计思路：先定义软、硬件交界面，然后由这个中间点分别往上、往下进行软件和硬件设计。

优点：

（1）既考虑到现有的硬器件，又考虑到可能的应用所需的算法和数据结构。（2）软件和硬件并行设计。（3）缩短系统设计周期。（4）设计过程中可交流协调。

（5）是一种交互式的、较好的设计方法。

11． 简述几种耦合度的特征。答：

（1）耦合度反映多机系统中各机间物理连接的紧密度和交叉作用能力的强弱。（2）耦合度有三种：最低耦合、松散耦合和紧密耦合。

（3）最低耦合系统的特点：各计算机之间除通过某种存储介质外无物理连接，也无共享的联机硬件资源。（4）松散耦合系统的特点：多台计算机通过通道或通信线路实现互连，共享某些如磁盘、磁带等外围设备。

（5）紧密耦合系统的特点：多台计算机经总线或高速开关互连，共享主存，有较高的信息传输速率，可实现数据集一级、任务级、作业级并行。

12.简述页式存储管理的地址变换过程，并画图示意。

答：

（1）页式存贮管理方式将主存空间和程序空间都机械等分成大小相同的页面，程序的起点必须处在主存中某一个页面位置的起点。

（2）页式存储管理的多用户虚地址表示为：用户标志＋用户虚页号＋页内位移。（3）地址变换过程：

① 由用户标志找到相应的页表基址寄存器，找出该程序的页表基址。② 由页表基址和用户虚页号找到页表中相应表项。③ 若装入位＝“1”，表明该页已装入主存，否则产生缺页中断，从辅存中调页到主存。④ 形成主存地址：实页号＋页内位移。（4）示意图：参考教材第92页图4.13。

13.简述段式存储管理的地址变换过程，并画图示意。

答：

（1）段式存贮管理将程序按逻辑意义分段，用段表中每一行的装入位来记录程序中每个段是否已装入了主存。

（2）段式存储管理的多用户虚地址表示为：程序号＋段号＋段内位移。（3）地址变换过程：

① 由程序号找到相应的段表基址寄存器，找出该程序的段表基地址和段表长度。② 若段表长度>段号，则越界，否则正常。③ 按段表基址和段号找到段表中相应的一行。④ 若装入位＝“1”，表明该段已装入主存，否则产生缺段中断，从辅存中调段到主存。⑤ 形成主存地址：段表中相应行的段在主存的起始地址+段内位移。（4）示意图：参考教材第90页图4.11。

14.集中式仲裁有几种方式？画出独立请求方式的逻辑图，说明其工作原理。答：有三种方式：链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式。独立请求方式结构图如图：

15.CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。（1）标明图中四个寄存器的名称。

（2）简述指令从主存取到控制器的数据通路。

（3）简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。

答：

（1）a为数据缓冲寄存器 DR，b为指令寄存器 IR，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC。

（2）主存 M →缓冲寄存器 DR →指令寄存器 IR →操作控制器。(3)存贮器读 ：M →DR →ALU →AC 存贮器写 ：AC →DR →M

第五篇：期末知识点总结

第六单元土地面积

1、常用的土地面积单位：平方米、公顷、平方千米。测量土地的面积，常用“平方米”和“公顷”作单位。边长是100米的正方形土地，.1公顷=10000平方米1平

1、真分数：分子比分母小的分数叫做真分数。真分数比1小。假分数：分子比分母大或者分子和分母相等的分数叫 4

5、分数的大小比较6

3、求最小公倍数的方法：（20作分母，把原来的小数去掉小数点作分子；化成分数后，能约分的要约分。、100、1000 注意：通分时要选用最小的公倍数做分母。

21、平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式。（数学书第96~102页）平行四边形面积= 底×高S=ah三角形面积=底×高÷2Ｓ＝ah÷2梯形面积=（上底+下底）×高÷2第六单元土地面积

1、常用的土地面积单位：平方米、公顷、平方千米。测量土地的面积，常用“平方米”和“公顷”作单位。边长是100米的正方形土地，.1公顷=10000平方米1平

1、真分数：分子比分母小的分数叫做真分数。真分数比1小。假分数：分子比分母大或者分子和分母相等的分数叫 4

5、分数的大小比较6

3、求最小公倍数的方法：（20作分母，把原来的小数去掉小数点作分子；化成分数后，能约分的要约分。、100、1000 注意：通分时要选用最小的公倍数做分母。

21、平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式。（数学书第96~102页）平行四边形面积= 底×高S=ah三角形面积=底×高÷2Ｓ＝ah÷2梯形面积=（上底+下底）×高÷2