1.计算机系统应包括（ C ）。A）运算器、存储器、控制器B）主机与外部设备C）硬件系统与软件系统D）系统软件与应用软件2.计算机的存储器系统是指（ D ）。A）RAM存储器B） ROM存储器C）主存储器D）主存储器和外存储器3.计算机硬件能直接执行的只能是（ ...

›要点：数字计算机的数制采用二进制；计算机按照程序顺序执行。1.引进存储程序的概念；2.使用二进制3.计算机一运算器为核心的集中式控制；4.指令由操作码和地址码两部分组成，指令在计算机中是顺序执行的，并受PC程序计数器的统一控制；5.提出计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成的；

计算机的工作过程1）把程序和数据装入到主存储器中。2）从程序的起始地址运行程序。3）用程序的首地址从存储器中取出第一条指令，经过译码、执行等步骤控制计算机各功能部件协同运行，完成这条指令功能，并计算下一条指令的地址。4）用新得到的指令地址继续读出第二条指令并执行，直到程序结束为止；每一条指令到都是在取值、译码和执行的循环过程中完成的。下面以取数指令（即将指令地址码指

第1级是微程序机器层，这是一个实在的硬件层，它由机器硬件直接执行微指令。第2级是传统机器语言，它也是一个实际的机器层，它由微程序解释机器指令系统。第3级是操作系统层，它由操作系统程序实现。操作系统程序由机器指令和广义指令组成，这些广义指令是为了扩展机器功能而设置的，它是由操作系统定义和解释的软件指令，所以这一层也称为混合层。第4级是汇编语言层，它为用户提供一种符号化的语言，借此可编写汇

1.机器字长机器字长是指计算机进行一次整数运算（即定点整数运算）所能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数、加法器有关。所以机器字长一般等于内存寄存器的大小，字长越长，数的表示范围越大，计算精度越高。计算机字长通常都选定字节（Byte，8位）的整数倍，通常是2、4、8倍。不同的计算机，字长可以不相同。2.数据通路带宽数据通路带宽是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。这里所说

物理层考虑的是如何在连接各个计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是具体的传输媒体。物理层应尽可能屏蔽各种物理设备的差异，使数据链路层只需考虑本层的协议和服务。物理层的主要任务可以描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性。1）机械特性。主要定理物理连接的边界点，即接插装置。规定物理连接时所采用的规格、引线的数目、引脚的数量和排列情况等。2）电气特性。规定传输二进制时，线路上信号的电压高低、...

寻址方式是指寻找指令或操作数有效地址的方式，也就是指确定本条指令的数据地址，以及下一条将要执行的指令地址的方式。寻址方式分为指令寻址和数据寻址两大类。指令中的地址码字段并不代表操作数的真实地址，称为形式地址（A）。用形式地址并结合寻址方式，可以计算出操作数在存储器中的真实地址，称为有效地址（EA）。寻找下一条要执行的指令地址称为指令寻址，寻找操作数的地址称为数据寻址。1.指

1.隐含寻址在指令中隐含着操作数的地址。如单地址的指令格式，就不是明显地在地址字段中指出第二操作数的地址，而是规定累加器ACC作为第二操作数，指令格式明显指出的仅是第一操作数的地址。因此，累加器ACC对单地址指令格式来说是隐含地址。隐含寻址的优点是有利于缩短指令字长；缺点是需增加硬件。2.立即（数）寻址这种类型的指针的地址字段指出的不是操作数的地址么事操作数本身，又称为立即数。

微程序控制器采用存储逻辑实现，也就是把微操作信号代码化，使每条机器指令转化成为一段微程序并存入一个专门的存储器（控制存储器）中。微操作控制信号由微指令产生。1.微程序控制的基本概念微程序设计思想就是将每一条机器指令编写成一个微程序，每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一个或几个微操作命令。这些微程序可以存到一个控制存储器中，用寻址用户程序机器指令的办法寻址每个微程序中的微指令

为解决多个设备同时竞争总线控制权的问题，应当采用总线仲裁部件，以某种方式选择一个主设备优先获得总线控制权。只有获得总线控制权的设备，才能开始数据传送。总线控制逻辑基本上集中于一个设备（如CPU）中，将所有的总线请求集中起来，利用一个特定的裁决算法进行裁决，称为集中裁决方式。集中仲裁方式有链式查询方式、计数器查询方式和独立请求方式3种。1.链式查询方式链式查询方式，总线上所有的部

分布仲裁方式不需要中央仲裁器，每个潜在的主模块都有自己的仲裁号和仲裁器。当它们有总线请求时，把他们各自唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上，每个仲裁器将从仲裁总线上得到的仲裁号与自己的仲裁号进行比较。如果仲裁总线上的号优先级高，则它的总线请求不予响应，并撤销它的仲裁号。最后，获胜者的仲裁号留在仲裁总线上。

1.单总线结构单总线结构将CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）都挂在一组总线上，运行I/O设备之间、I/O设备与主存之间直接交换信息。CPU与主存，CPU与外设之间可以之间进行信息交换，而无须经过中间设备的干预。注意：但总线并不是指只有一根信号线，系统总线按传送信息的不同可以细分为地址总线，数据总线和控制总线。优点：结构简单，成本低，易于接入新的设备；缺点：带宽低、负载重，多

在异步定时方式中，没有统一的时钟，也没有固定的时间间隔，完全依靠双方相互制约的“握手”信号来实现定时控制。通常，把交换信息的两个部件或设备分为主设备和从设备。主设备提出交换信息的请求信号，经接口传送到从设备；从设备接到主设备的“请求”后，通过接口向主识别发出“回答”信号。优点：总线周期时间长度可变，能保证两个工作速度相差很大的部件或设备之间可靠地进行信息交换，自动适应时间的配合。缺点：比同

信息交换的控制完全由主机执行程序实现，程序查询方式接口中设置一个数据缓冲寄存器（数据端口）和一个设备状态寄存器（状态端口）。当主机进行I/O操作时，首先发出询问信号，读取设备的状态并根据设备状态决定下一步操作究竟是进行数据传输还是等待。①CPU执行初始化程序，并预置传输参数。②向I/O接口发出命令字，启动I/O设备。③从外设接口读取器状态信息。④CPU不断查询I/O设备状态，直到外

1.中断的基本概念程序中断是指在计算机执行现行程序的过场中，出现某些急需处理的异常情况或特殊请求，CPU暂停中断现行程序，而专区对这些异常情况或特殊情况进行处理，在处理完毕后CPU又自动返回到现行程序的断点处，继续执行原程序。程序中断的作用如下：①实现CPU与I/O设备的并行工作。②处理硬件故障和软件错误。③实现人机交互，用户干预机器需要用到中断系统。④实现多道程序、分时操

1、中断标识码（中断类型号）：由硬件（通常是中断控制器）产生，以标识不同的中断源。2、中断向量：早期的微机系统中将由硬件产生的中断标识码（中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址）称为中断向量。在某些计算机中，中断向量的位置存放一条跳转到中断服务程序入口地址的跳转指令。3、中断向量地址：存储中断向量的存储单元地址。4、中断：在计算机执行程序的过...

DMA方式是一种完全由硬件进行组信息传送的控制方式。具有程序中断方式的优点，即在数据准备阶段，CPU与外设并行工作。DMA方式在外设与内存之间开辟一条“直接数据通路”，信息传送不再经过CPU，降低了CPU在传送数据时的开销，因此称为直接存储器存取方式，由于数据传送不再经过CPU，也就不需要保护、恢复CPU现场等繁琐操作。这种方式适用于磁盘机、磁带机等高速设备大批量数据的传送，它的硬件开销比较大

根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法（1）存储介质半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。（2）存取方式随机存储器：存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，且存储时间和存储单元 的物理位置无关。顺序存储器：存储器只能按某种顺序来存取，也就是存取时间和存储单元的物理位置有关。（3）存储内容可变性只读存储器

cache是一种高速缓冲寄存器，是为解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术。主存与cache的地址映射方式有全相联方式、直接方式和组相联方式三种。

指令流水线有“取指”IF、“译码”ID、“执行”EX、“访存”MEM、“写回”WB五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线。（1）画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns。（2）求流水线的实际吞吐率（单位时间里执行完毕的指令数）。（3）求流水线的加速比。

1.顺序寻址方式 —— PC＋1→PC       设置程序计数器（或称指令计数器）PC，每执行一条指令，计数器加1；        把计数器内容作为指令的存储地址。　　2.跳跃寻址方式 —— 当程序转移时，修改PC的内容      下条指令的地址，不是计数器给出的，而是当前指令指定的。      程序跳跃后，按新的指令地址开始顺序执行，指令计数器的内容相应改变。操作数寻址

设有关寄存器的值和存储单元的内容如下：DS=2000H,(BX)=0100H,SI=02H,(20100H)=12H,(20101H)=34H,(20102H)=56H,(20103H)=78H，(2010AH)=0FFH,(2010BH)=0，(21200H)=2AH,(21201H)=4CH,(21202H)=0B7H,(21203H)=65H,试说明下列指令单独执行完后A

在刷新模式中死时间应试是连续的不能进行存取操作的时间。RAM刷新有三种:1、集中式刷新在一个刷新周期内（2ms），先让存储器读写，然后集中刷新，这样就存在死区问题，如果是存取周期为2us的话，这样对于64*64的存储矩阵来说，集中刷新为128us，死区时间也为128us。2、分散式刷新，将存储周期分为两部分，第一部分为存储器读写，第二部分为刷新，假如都为2us，这样，存取周期也就是

单精度格式中，阶码采用移码表示，共8位，空出全0表示非规格化数，空出全1表示无穷大。所以全0和全1是不能用来表示普通的数的。最小取到00000001，最大可以取到11111110，即（1,127）

IBM370的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位（b0）为数符，随后七位（b1~b7）为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边24位（b8~b31）为6为16进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式。若将十进制数-265.625用该浮点数格式表示，则应表示为：265=1 0000 10010.625=0.1010265.625=

机器字长：机器32位是指机器字长32位，机器字长是CPU同一时间一次处理2进制的位数，机器字长：一个“字”的宽度并不等于机器字长，字是机器中所有信息宽度的计量单位，例如，一个字的宽度是16位，32为双字，编址单位&存储单元：不过大多数计算机按字节编址，一个字节（8位）有一个地址，编址单位就是一个字节，所以一个存储单元的宽度就是8位。存储单元是存储器中具有相同地址的若干个

中断响应优先级是由硬件排队线路或中断查询程序的查询顺序决定的，不可动态改变；而中断优先级可以由中断屏蔽字来改变，反映的是正在处理的中断是否比新发生的中断的处理优先级低（屏蔽位为‘0’，对新中断开放），如果是的话，就中止正在处理的中断，转到新中断去处理，处理完后再回到刚才被中止的中断继续处理

中断向量每个中断源都有对应的处理程序，这个处理程序称为中断服务程序，其入口地址称为中断向量。所有中断的中断服务程序入口地址构成一个表，称为中断向量表；也有的机器把中断服务程序入口的跳转指令构成一张表，称为中断向量跳转表。中断地址中断向量表或中断向量跳转表中每个表项所在的内存地址或表项的索引值，称为向量地址或中断类型号。向量中断是指一种识别中断源的技术或方式。识别中断源的目的就是...

两者的根本区别表现在服务时间和服务对象上不一样。1）调用子程序发生的时间是已知的和固定的，即在主程序的调用指令（CALL）执行时发生主程序调用子程序过程，调用指令所在位置是已知的和固定的；而中断过程发生的时间一般是随机的，CPU在执行某一主程序时受到中断源提出的中断申请，就发生中断过程，而中断申请一般由硬件电路产生，申请时间是随机的。也可以说，调用子程序是程序设计者事先安排好的，而执行中断服务

I/O指令是CPU指令系统的一部分，是CPU用来控制输入/输出操作的指令，由CPU译码后执行。在具有通道结构的机器中，I/O指令不实现I/O数据传送，主要完成启，停I/O设备、查询通道和I/O设备的状态及控制通道进行一些操作等。通道指令是通道本身的指令，用来执行I/O操作，如读、写、磁带走带和磁盘找道等操作。

对于汇编语言程序员来说，以下部件不透明的是：1、指令缓冲器2、移位器3、通用寄存器4、中断字寄存器5、乘法器6、先行进位链所谓透明实际上指那些不属于自己管的部分，在计算机系统中，下层机器级的概念性结构功能特性，对上层机器语言的程序员是透明的。汇编程序员在编程的时，不需要考虑指令缓冲器，移位器乘法器和先行进位链等部件。指令缓冲器，移位器乘法器和先行进位链属于运算器

虚拟存储器1.借助于磁盘辅助存储器实现2.以透明方式提供给用户3.一个比实际主存空间大得多的程序地址空间4.在主存-外存层次间 作用： 扩大主存容量，有效管理存储系统物理地址（实地址）：（物理存储空间）由CPU地址引脚送出，用于访问主存的地址逻辑地址（虚地址）：（逻辑地址空间）用户编制程序时使用的地址，是程序的逻辑地址存储管理部件（MMU）负责将虚拟地址转为物理地址...