大工计算机原理辅导资料十八

发布时间:2024-02-16 15:02:17浏览次数:12
计算机原理辅导资料十八一、学习要求1.对计算机原理相关知识进行总复习。这周我们进行这门课程的总复习,希望同学们在复习时,以课件为主,教材为辅,全面地、有重点地复习。二、主要内容(一)绪论1.计算机的发展概况及其应用;2.计算机的硬件组成及软件构成;3.计算机系统的层级结构;4.计算机的工作过程;5.计算机系统的主要技术指标。 重点掌握内容:1.重点:计算机的硬件组成及软件构成,计算机系统的层次结构,计算机的工作过程;2.难点:计算机系统的层次结构。(二)数码系统1.数据信息在机器中的表示方法;2.机器数的编码格式;3.奇偶校验码;4.海明码。 重点掌握内容 1.重点:机器数的编码格式,错误检测码的检测方法; 2.难点:定点数与浮点数的表数范围,海明码错误检测方法。(三)运算方法与运算器 1.补码加减法运算及实现;2.原码、补码一位乘法运算及实现;3.原码、补码除法运算及实现;4.浮点数的算术运算方法;5.逻辑运算及实现;6.运算器的组成与分析。重点掌握内容 1.重点:补码加减法运算,数据乘法与除法的运算,浮点数的运算方法,逻辑运算及实现;2.难点:定点除法,运算器的组成与分析。(四)存储系统1. 主存储器的主要性能指标、层次结构及其分类;2.半导体随机读写存储器;3.半导体只读存储器;4.主存储器的组成与控制;5.提高主存储器性能的措施。 重点掌握内容 1.重点:存储器的性能指标,工作原理,半导体随机、只读存储器,主存储器的组成与控制,提高主存储器性能的措施。2.难点:主存储器的组成与控制。(五)指令系统1.指令格式及其优化;2.寻址方式(编码方式);3.堆栈结构及其寻址方式;4.指令分类及指令系统举例; 5.指令系统的发展。 重点掌握内容1.重点:指令格式及其优化,寻址方式,指令的分类;2.难点:寻址方式,指令的分类。(六)中央处理器(CPU)1.中央处理器的控制方式及指令的执行过程;2.控制器的功能及组成;3.时序部件;4.微操作控制部件;5.中断系统的功能、分类及处理过程。 重点掌握内容1.重点:指令的执行过程,通过时序实现各种控制方式的原理,CPU 的构成,一次中断处理的全过程;2.难点:微程序控制器的实现方法,中断处理过程。(八)输入输出系统1.输入输出设备的编码方式;2.程序查询方式;3.程序中断方式;4.DMA 输入输出方式;5.通道控制方式和外围处理机方式。 重点掌握内容 1.重点:程序查询方式,程序中断方式,DMA 输入输出方式,通道控制方式; 2.难点:DMA 技术的工作原理,通道控制方式。三、习题 (一)选择题1、以大规模和超大规模集成电路为主要器件的是( )。A.第一代计算机B.第二代计算机C.第三代计算机D.第四代计算机答案:D2、微型计算机的发展是以( )技术为标志。A.操作系统B.微处理器C.磁盘D.软件答案:B3、“只读存储器”的英文缩写是( )。A.ROMB.RAMC.PLAD.REM 答案:A4、若十进制数据为 8,则二进制数是( )。A.0110B.0111C.1000D.1001 答案:C5、指令助记符为 JMP 的是( )指令。A.加法B.减法C.传送D.跳转答案:D(二)判断题1、用机器语言编写的程序不可以由计算机直接执行,必须经过编译(解释)才能执行。答案:错误2、中断方式一般适用于随机出现的服务。答案:正确(三)填空题1、现在主要采用 结构作为计算机硬件之间的连接方式。答案:总线2、存储 并按 顺序执行,这是冯诺依曼型计算机的工作原理。答案:程序、地址(四)简答题1、简述 CPU 的基本功能。答:指令控制操作控制时间控制数据加工 2、简述高级语言、汇编语言、机器语言的区别。机器语言是能被硬件识别的二进制语言;汇编语言是将机器语言用助记符一一对应起来的语言;而高级语言是与硬件无关的语言,它要求被解释或编译后才能执行。3、简述计算机的硬件组成。运算器:用来完成各种运算,是计算机的主体。控制器:全机的指挥中心。存储器:是用来存储信息的部件。输入设备:是用来完成输入功能的部件。输出设备:是用来完成输出功能的部件。4、简述 RISC 的特点。选取使用频率最高的一些简单指令,指令条数少指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器之间进行。(五)计算题1、请分别写出 x=-122 的原码、补码、反码。(采用二进制数表示,最高位为符号位)答:原码=11111010补码=10000110反码=100001012、CPU 执行一段程序时,Cache 完成存取的次数为 1900 次,主存完成存取的次数为 100 次,已知Cache 存取周期为 50ns,主存为 250ns,求 Cache/主存系统的效率和平均访问时间。答:Cache 的命中率=1900/(1900+100)=0.95 主存慢于 Cache 的倍率 r=250/50=5Cache/主存系统的效率 e=1/(r+(1-r)h)= 1/(5+(1-5)* 0.95)=83.3%平均存取时间 t=50/e=60ns
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