苏州大学计算机组成期中复习.docx

1. 世界上第一台计算机：ENIAC
2. 总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束， 按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
3. BIOS：控制和管理外部设备的程序
4. ALU：算数逻辑单元，能够实现算数运算和逻辑运算的逻辑电路。
5. 机器零：当一个浮点数的尾数为0（不论阶码是何值），或阶码的值比能在机器中表示的最小值还小时，计算机都把该浮点数看成零值，称为机器零
寻址方式：指的是确定本条指令的数据地址及下一条要执行的指令地址的方法，也叫作编址方式, 直接 寄存器 基址 变址 间接 相对 立即数 堆栈
6. 指令周期：是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。
7. 指令：计算机运行的最小的功能单位
8. 存取时间 Ta：指的是从启动一次存储器操作到完成该操作所需要的时间。
9. 存取周期 Tm：是指连续启动两次独立的存储器操作所需要的最小时间间隔。
10. 再生: 通过电容的充电来保存信息,但漏电阻的存在,其电荷会逐渐漏掉,从而使存储的信息丢失.因此,必须在电荷漏掉以前就进行充电,这充电过程称为再生,或称为刷新
11. 堆栈是一种按特定顺序进行存取的存储区，这种特定顺序可归结为“后进先出”（LIFO）或“先进后出”（FILO）。为了表示栈顶的位置，有一个寄存器或存储单元用于指出栈顶的地址，这个寄存器或存储单元称为堆栈指针（SP）。
12. RISC：精简指令系统(集)计算机
13. CISC：复杂指令系统(集)计算机
14. 冯诺依曼计算机的特点
1计算机由五大部件组成
2指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
3指令和数据用二进制表示
4指令由操作码和地址码组成
5存储程序
6以运算器为中心
15. 计算机硬件的组成，各部分的作用，各部分怎样联系？
1中央处理器：由运算器和控制器组成，用来完成算数和逻辑运算
2存储器：用来存放数据和程序
3输入设备：用来输入原始数据和处理这些数据的程序
4输出设备：用来输出计算机处理的结果
联系：画出总线框图
16.

SRAM
DRAM
存储信息
触发器
电容
破坏性读出
非
是
需要刷新
不要
要
送行列地址
同时送
分两次送
运行速度
快
慢
集成度
大
小
存储成本
高
低

17.
CISC特点（Complex Instruction Set Computer）
1指令数量多，格式多样，寻址方式复杂。2功能强大，程序设计容易
CISC 缺点：控制器的实现困难
RISC特点
1使用频率高的简单指令
2指令长度固定；指令格式种类少；寻址方式少；指令执行时间相当
3CPU中通用寄存器多
4只有取数/存数指令访问存储器，大部分指令都在寄存器之间进行
5大部分指令在一个或小于一个机器周期内完成
6硬布线实现控制逻辑
7重视程序编译优化
18. 五种指令的优缺点比较：
零地址、一地址和二地址指令具有指令短执行速度快，硬件实现简单等优点；
二地址、三地址和多地址指令具有功能强，便于编程等优点，但硬件实现比较复杂。
19. 按指令完成的功能可分为：算术逻辑运算指令、移位指令、浮点运算指令、十进制运算指令、字符串处理指令、向量运算指令、数据传送指令、转移指令、堆栈指令、输入输出指令及特权指令等。
20. 计算机的指令，按动能分为哪些类型？转移指令的动能是什么？
1.算术逻辑运算指令2.移位操作指令3.浮点运算指令 4.十进制运算指令
5.字符串处理指令 6.数据传送指令 7.转移类指令 8.堆栈及堆栈操作指令
转移类指令：这类指令用以控制程序流的转移。
21. 某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1 ，低位来的信号为C0 ，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。
（1） 串行进位方式 （2） 并行进位方式
解 ：（1）串行进位方式：
C1 = G1 + P1 C0 其中： G1 = A1 B1 ，P1 = A1⊕B1
C2 = G2 + P2 C1 G2 = A2 B2 ，P2 = A2⊕B2
C3 = G3 + P3 C2 G3 = A3 B3 , P3 = A3⊕B3
C4 = G4 + P4 C3 G4 = A4 B4 , P4 = A4⊕B4
(2) 并行进位方式：
C1 = G1 + P1 C0
C2 = G2 + P2 G1 + P2 P1 C0
C3 = G3 + P3 G2 + P3 P2 G1 + P3 P2 P1 C0
C4 = G4 + P4 G3 + P4 P3 G2 + P4P3 P2 G1 + P4 P3 P2 P1 C0
其中 G1—G4 ，P1—P4 表达式与串行进位方式相同。

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(1)该指令是单字长(字长32位)、二地址指令。
(2)操作码字段为6位，可指定 26 = 64种操作，即64条指令。
(3)一个操作数在源寄存器(CPU中通用寄存器有24=16个)，另一个操作数在存储器中，地址由变址寄存器内容 + 偏移量决定(变址寄存器有4个)，偏移量范围16位即64K。
(4)该指令是RS型指令。
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(1)该指令是单字长(字长16位)、二地址指令。
(2)操作码OP字段7位，可以有27=128条指令。
(3)两个操作数均在寄存器中，一个在源寄存器中，另一个在目
标寄存器中，CPU中有23=8个通用寄存器。
(4)该指令是RR型指令。
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(1)该指令是双字长(字长16位)、二地址指令。
(2)操作码字段OP为6位，可以有26 = 64条指令。
(3)一个操作数在源寄存器中(CPU中通用寄存器有24=16个) ，
另一个操作数在存储器中，地址由基址寄存器+位移量决定，
基址寄存器有4个，偏移量范围16位即64K 。
(4)该指令是RS型指令。
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某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，
共有64条指令； 采用立即、直接、基址、相对四种寻址方式。
请设计该计算机的指令格式。
解：64条指令需占用操作码字段（OP）6位，这样指令余下长度为10位。
为了覆盖主存64K字的地址空间，设寻址模式（X）2位，
形式地址（D）8位，其指令格式如下：

寻址模式定义如下：
X= 0 0 立即寻址，D为8位立即数（-128 ~ +127）
X= 0 1 直接寻址，有效地址 EA= D（256字节）
X= 1 0 基址寻址，有效地址 EA= B＋D （64K）
X= 1 1 相对寻址，有效地址 EA=PC＋D （64K）
其中B为基址寄存器（16位），PC为程序计数器（16位），
在基址和相对寻址时，位移量D可正可负。
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M为寻址方式，当M=00时为立即寻址；当M=01时为基址寻址；
当M=10时为变址寻址；当M=11时为相对寻址。
假设当前BR=1000H,XR=2000H,PC=3000H,求下列机器指令的有效地址EA。
(1)1122H；(2)2233H；(3)3344H；(4)4455H。
(1)1122H=0001000100100010B,可知M=01，
所以是基址寻址，因此EA=BR+D=1000H+22H=1022H。
(2)2233H=0010001000110011B,可知M=10，
所以是变址寻址，因此EA=XR+D=2000H+33H=2033H。
(3)3344H=0011001101000100B,可知M=11，
所以是相对寻址，因此EA=PC+D=3000H+44H=3044H。
(4)4455H=0100010001010101B,可知M=00，
所以是立即寻址，因此D就是操作数，不需要寻址，立即数为55H。