2014计算机组成原理复习a

•第1章计算机系统概论•1.1学习目标与重点•1、学习目标•1)了解计算机的分类、计算机的特点、计算机的应用•2)掌握冯•诺依曼体系结构计算机的组成及其各部分的作用•3)掌握冯•诺依曼体系结构计算机的工作原理•4)理解计算机系统的层次结构•5)了解计算机的性能指标及其意义•6)掌握计算机的硬件和软件系统•2、学习重点•1．冯•诺依曼体系结构计算机的工作原理•2．计算机系统的层次结构及其应用•2、计算机系统的组成•1)计算机的硬件系统•指组成计算机的电子器件，冯•诺依曼体系结构计算机硬件一般由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等五部分组成。•a)运算器是算术运算和逻辑运算的部件,其核心构件是算术/逻辑运算单元。•b)控制器是计算机的指挥和控制的中心，也是计算机中最复杂的部件，通过控制发出的各种控制信号，实现计算机各大部件的之间的协调工作。•c)存储器是计算机中存储信息的核心，用于存放程序和数据。访问1K、1M、1G的内存空间分别需要10根、20根和30根地址线。•d)输入/输出设备是计算机和外界进行信息交换的接口。•e)系统总线是计算机的连接部件，通过系统总线将构成计算机的各大部件有机地结合在一起构成一个完整的整机。系统总线包括数据线、地址线和控制线等。•2)计算机的软件系统•指算机中全部程序及其文档的集合。按照功能分软件系统可以划分为系统软件和应用软件，其中系统软件是指管理和维护计算机本身的资源、保证计算机系统能高效正确运行为目的的基础程序和文档的集合。•3)计算机的工作原理•计算机系统的工作原理就是在硬件系统实现算术运算和逻辑运算的基础上，通过存储程序的控制，实现各种功能的运算和控制功能，即存储程序和程序控制。•1.完整的计算机系统应包括______。•A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机•C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统•答案为D•2.运算器的核心部件是。•A.数据总线B.数据选择器•C.累加寄存器D.算术逻辑运算部件•答案为D•3.目前我们所说的个人台式商用机属于（）•A.巨型机B.中型机C.小型机D.微型机•答案为D•4.对计算机软、硬件资源进行管理，是对（）的功能。•A.操作系统B.数据库管理系统•C.语言处理程序D.用户程序•答案为A•5.企事业单位用计算机计算/管理职工工资,这属于计算机的()应用领域.•A.科学计算B.数据处理C.过程控制D.辅助设计•答案为B•6.计算机的硬件包括（）（）（）（）（）五部分．•答案为运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备•7.存储器分为（）和（）．在ＣＰＵ运行程序时，必须把程序放在（）•答案为内（主）存储器，外（辅助）存储器，内存．•8.存储器的存储容量一般以（）为单位，一台微机的内存容量是１２８ＭＢ，应是（）个这样的单位．•答案为字节，１２８Ｘ２２０字节•9.计算机的运算精度主要由计算机的（）决定，（）越（），则计算机的运算精度越高．•答案为字长，字长，长•10.冯诺依曼计算机的基本特点是（）•答案为存储程序并按地址顺序执行•11.总线一般可分为三类，它们分别是（）（）（）•答案为数据总线，地址总线和控制总线•12.计算机软件一般可分为（）（）（）•答案为系统软件，应用软件，工具软件•13.计算机硬件能直接识别和执行的语言是•A．高级语言B．汇编语言C．机器语言D．符号语言•答案分别为：C•14.输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为•A．I/O系统B．外围设备C．外存储器D．执行部件•答案分别为：B•15.冯·诺依曼机工作方式的基本特点是•A．按地址访问并顺序执行指令B．精确结果处理•C．存储器按内部地址访问D．自动工作•答案分别为：A•••二、填空题•1)计算机运算器和控制器合在一起称为，而将和存储器合在一起称•为。•答案为CPUCPU主机•2)计算机中的软件一般分为两大类，一类是，另一类是，该类软件的典型代表似乎操作系统。•答案为应用软件系统软件••3)计算机系统是一个硬件和软件组成的多层次结构，由低到高的层次分别是级、•级、和高级语言级等。答案为微程序机器级、一般机器级、操作系统级汇编级•简答1．计算机的系统软件包括哪几类？说明它们的用途。•解：系统软件包括：•（1）服务程序：诊断、排错等（2）语言程序：汇编、编译、解释等•（3）操作系统•（4）数据库管理系统用途：用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。第二章复习•一.选择题•1．下列各种数制的数中最大的数是。•A．(1001011)2B．75C．(112)8D．(4F)H•答案为D•2．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______。•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•答案为C•3.在整数定点机中，下述第______种说法是正确的。•A．原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1；•B．三种机器数均可表示-1；•C．三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相同；•D．三种机器数均不可表示-1。•答案：B•4.设寄存器内容为11111111，若它等于+127，则该编码为________。•A、原码•B、补码•C、反码•D、移码答案：D•5.浮点数运算中，当尾数运算发生溢出时，应______。•A、向左规格化•B、向右规格化•C、发出出错信息•D、以上都不对•答案：B•6、某机器字长8位，采用补码形式（其中1位为符号位），则机器数所能表示的范围是（）•A.-127~127B.-128~128•C.-128~127D.-127~128•C7.在整数定点机中，下述说法正确的是（）A.原码和反码不能表示-1,补码可以表示-1。B.三种机器数均可表示-1。C.三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相同。B•8.当[X]反=1.1111时，对应的真值是（）•A.-0•B.-15/16•C.-1/16•A9.设X为整数，[X]反=1，1111，对应的真值是（）A.-15B.-1C.-0•C•10.若[x]反=1.0101，则x=（）•（A）0.1010（B）-0.1010•（C）0.0101（D）-0.0101•答案：B•11.若定点数采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（）。•A.00B.01C.10D.11•「分析」：采用双符号位时，第一符号位表示最终结果的符号，第二符号位表示运算结果是否溢出。当第二位和第一位符号相同，则未溢出；不同，则溢出。若发生正溢出，则双符号位为01，若发生负溢出，则双符号位为10.•「答案」：B•12.若采用双符号位补码运算，运算结果的符号位为10，则（）。•（A）产生了负溢出（下溢）•（B）产生了正溢出（上溢）•（C）运算结果正确，为负数•（D）运算结果正确，为正数•答案：A•13.若十进制数为41.25，则相应的二进制数是（）。•（A）101001.01（B）101001.1（C）110001.1（D）110001.01•答案：A•二．填空题•１.已知[X]补=1.1010100，则x=——，•[1X/2]补=——-——•答：-0.0101100（或-11/32）1.1101010•２.若[X]反=1.0101011，则[-X]补=——，•设x的绝对值为IxI，则[-IxI]补=——•答：0.10101001.0101100•３.若[X]反=0.01010，则[-X]补=——，•设x的绝对值为IxI，则[-IxI]补=——•答：1.101101.10110•2.在浮点数的基值确定后，且尾数采用规格化形式，则浮点数的范围取决于——，精度取决于——，小数点的真正位置取决于——。•阶码的位数•尾数的位数•阶符和阶码值•3.浮点运算器由——和——组成，它们都是——运算器，前者只要求能执行——运算，而后者能进行——运算。阶码运算器尾数运算器定点加减加减乘除•4、一个定点数由——和——两部分组成，根据小数点的位置不同，定点数有——和——两种表示方法。•数符•数值位•纯小数•纯整数•５、在浮点加减运算中，对阶时需小阶向大阶看齐，即小阶的尾数向移位，每移一位，阶码，直到两数的阶码相等为止。•27、右加1•６．机器的字长通常是固定的，对于任何一个可表示的数，字长中的每一位都要填入“1”或“0”。若二进制整数x＝11101，y＝–11101，则在8位字长的补码（其中1位为符号位）表示中，[x]补＝，[y]补＝。•答：00011101，11100001•三．计算题•１．（1）X＝0.0110，求[X]原•[X]原＝X＝0.0110•（2）X＝-0.0110,求[X]原•[X]原＝1－X＝1－(-0.0110)＝1＋0.0110＝1.0110•（1）X＝1101，求[X]原•[X]原＝X＝01101•（2）X＝－1101,求[X]原•[X]原＝2n－X＝24－(－1101)＝10000＋1101=11101•（3）原码表示中，真值0有两种不同的表示形式：•[＋0]原＝00000,[－0]原＝10000•（1）X＝0.0110，求[X]补•[X]补＝X＝0.0110（2）X＝－0.0110，求[X]补[X]补＝2＋X＝2＋(－0.0110)＝10－0.0110＝1.1010•（1）X＝1101，求[X]补•[X]补＝X＝01101（2）X＝－1101，求[X]补[X]补＝2n+1＋X＝25＋(－1101)＝100000－1101＝10011•（3）在补码表示中,真值0的表示形式是唯一的：•[＋0]补＝[－0]补＝00000——很有用处•２．已知X＝0.1101，Y＝－0.0001，求[X＋Y]补,[X-Y]补，并还原成真值。•解：[X]补＝00.1101•+[Y]补＝11.1111•[X＋Y]补＝100.1100•↓1舍去不要X+Y=0.1100•[-Y]补=00.0001•[X]补＝00.1101•+[-Y]补＝00.0001•[X＋Y]补＝00.1101•X-Y=0.1101３．用二进制数表示一个四位十进制的整数最少需要几位(不含符号位)解：2X=104求出x=142．某机器字长32位,定点表示,其中31位表示尾数,1位是符号位，问：⑴定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？⑵定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？解：定点原码整数表示时，最大正数231-1，最小负数是-（231-1）定点原码小数表示时，最大正数1-2-31，最小负数是-（1-2-31）４．写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。（1）±1011（2）±0．1101（3）±0•５.已知十进制数x=-41，y=+101，设机器数字长8位（含1位符号位），计算[x+y]补和[x-y]补，并给出相应的Z（零标志）、V（溢出标志）和C（进位标志）。•解：•[X+Y]补=0,0111100，Z=0,V=0,C=1•[X-Y]补=0,1110010,Z=0,V=1,C=1•６.设浮点数•x=2010X0.110101,•Y=2100X(-0.101010)，•若阶码取3位，尾数取6位（均不包含符号位），按补码运算步骤计算x+y。•解•[X+Y]补=0,011;1.000110•X+Y=2011X(-0.111010)•第三章复习•第3章存储系统•3.1学习指导•存储器是计算机系统中用来记录信息的设备。这里，信息是指指令和数据，它们都是以二进制代码表示的。•根据冯.诺依曼计算机存储程序的设计思想，存储器是计算机中的主要设备之一。存储器的容量越大，表明它能容纳的信息越多；把信息存入存储器或从存储器取出信息的速度越快，计算机处理信息的速度就越高。因此，容量大、速度快、成本低的存储器是计算机界几代人一直追求的目标。本章主要介绍有关存储器的一些基本概念及存取信息的基本原理，分类阐述其性能、结构及工作原理。•3.2学习目标、重点与难点••1、学习的目标•1)掌握存储系统的分级结构。•2)熟悉主存储器的技