计算机组成原理复习总结：一、缩写词解释：CPU:中央处理器ALU:算术逻辑单元
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2022-07-14 15:28:29
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指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?计算机区分指令和数据主要通过以下两种方式：时间段区分：在取指令阶段（或取指微程序）从存储器取出的为指令；在执行指令阶段（或相应微程序）取出的则为数据 。地址来源区分：由程序计数器（PC）提供存储单元地址取出的是指令；由指令地址码部分提供存储单元地址取出的是操作数（数据 ） 。机器字长、指令字长、存储字长的区别和联系是什么？机器字长：计算机能直接处理的二
补码本身是带符号位的，补码表示的数字中0是唯一的，不像原码有+0和-0之分，也就意味着n位进制编码可以表示2^n个不同的数。计算机系统中的CPU内部对通用寄存器的存取操作是速度最快的，其次是Cache，内存的存取速度再次，选项中访问速度最慢的就是作为外存的硬盘。它们共同组成分级存储体系来解决存储容量、成本和速度之间的矛盾。总线线路都可以被归为三类:即数据总线、地址总线和控制总线。程序计数器、指令寄
一个编码系统中任意两个合法编码(码字)之间不同的二进数位数称为这两个码字的码距，而整个编码系统中任意两个码字的最小距离就是该编码系统的码距。为了使一个系统能检查和纠正一个差错，码间最小距离必须至少是3。海明码是一种可以纠正一位差错的编码，是利用奇偶性来检错和纠错的校验方法。海明码的基本意思是给传输的数据增加r个校验位，从而增加两个合法消息(合法码字)的不同位的个数(海明距离)。假设要传输的信息有m
Cache与主存之间的映射由硬件实现，主存与辅存之间的交互是硬件与软件结合起来实现的。主存主要采用动态随机存储器DRAMCache采用静态随机存储器SRAMEEPROM是电擦除可编程的只读存储器高速缓存(Cache)是随着CPU与主存之间的性能差距不断增大而引入的，其速度比主存快得多，所存储的内容是CPU近期可能会需要的信息，是主存内容的副本，因此CPU需要访问数据和读取指令时要先访问Cache，
存储系统中的存储器，按访问方式可分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器:按寻址方式分类可分为随机存储器、顺序存储器和直接存储器。随机存储器(Random AccessMemory，RAM)指可对任何存储单元存入或读取数据，访问任何一个存储单元所需的时间是相同的。顺序存储器(SequentiallyAddressed Memory，SAM)指访问数据所需要的时间与数据所在的存储位置相关，磁带是典
计算机中主机与外设间进行数据传输的输入输出控制方法有程序控制方式、中断方式、DMA等
在程序控制方式下，由CPU执行程序控制数据的输入输出过程。在中断方式下，外设准备好输入数据或接收数据时向CPU发出中断请求信号，若CPU决定响应该请求，则暂停正在执行的任务，转而执行中断服务程序进行数据的输入输出处理，之后再回去执行原来被中断的任务。在DMA方式下，CPU只需向DMA控制器下达指令，让DMA控制器
立即寻址是一种特殊的寻址方式，指令中在操作码字段后面的部分不是通常意义上的操作数地址，而是操作数本身，也就是说数据就包含在指令中，只要取出指令，也就取出了可以立即使用的操作数。在直接寻址中，指令中地址码字段给出的地址A就是操作数的有效地址，即形式地址等于有效地址。
间接寻址意味着指令中给出的地址A不是操作数的地址，而是存放操作数地址的主存单元的地址，简称操作数地址的地址。寄存器寻址指令的地址码部分
计算机工作时就是取指令和执行指令。一条指令往往可以完成一串运算的动作，但却需要多个时钟周期来执行。随着需求的不断增加，设计的指令集越来越多，为支持这些新增的指令，计算机的体系结构会越来越复杂，发展成 CISC指令结构的计算机。而在CISC指令集的各种指令中，其使用频率却相差悬殊，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用，在程序中常用的只占20%，显然
寻址方式是指寻找操作数或操作数地址的方式。指令系统中采用不同寻址方式的目的是为了在效率和方便性上找一个平衡。立即寻址和寄存器寻址在效率上是最快的，但是寄存器数自少，不可能将操作数都存入其中等待使用立即寻址的使用场合也非常有限，这样就需要将数据保存在内存中，然后使用直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址加变址寻址、相对基址及变址寻址等寻址方式将内存中的数据移入寄存器中。计算机可以分32位计算
ClSC(Complex Instruction Set Computer复杂指令集计算机)的基本思想是:进一步增强原有指令的功能，用更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬件化，导致机器的指令系统越来越庞大而复杂。CISC计算机一般所含的指令数目至少300条以上，有的甚至超过500条。RISC (Reduced Instruction Set Computer精简指令集计
LISP是一种通用高级计算机程序语言，长期以来垄断人工智能领域的应用。LISP作为因应人工智能而设计的语言，是第一个声明式系内函数式程序设计语言，有别于命令式系内过程式的C、Fortran和面向对象的Java、C#等结构化程序设计语言。C/C++是编译型程序设计语言，常用于进行系统级软件的开发，现行操作系统均由C/C++开发。
C语言是处于汇编语言和高级语言之间的一种中间型程序设计语言,常被称为中
指令寄存器是CPU中的关键寄存器，其内容为正在执行的指令，显然其位数取决于指令字长。当表示数据时并规定了位数后，其能表示的数值范围就确定了，在两个数进行相加运算的结果超出了该范围后，就发生了溢出。在二进制情况下，溢出时符号位将变反，即两个正数相加，结果的符号位是负数，或者两个负数相勿结果的符号位是正数。采用两个符号位时，氵溢出发生后两个符号位就不一致了，这两位进行异或的结果一定为1。计算机中的CP
各种数据在计算机中表示的形式称为机器数其特点是采用二进制计数制，数的符号用0、1表示，小数点则隐含表示而不占位置。机器数对应的实际数值称为数的真值。为了便于运算，带符号的机器数可采用原码反码、补码和移码等不同的编码方法。所谓定点数，就是表示数据时小数点的位置固定不变。小数点的位置通常有两种约定方式定点整数(纯整数，小数点在最低有效数值位之后)和定点小数(纯小数，小数点在最高有效数值位之前)。当机器
指令寄存器用来存放当前正在执行的指令，对用户是完全透明的。状态寄存器用来存放计算结果的标志信息，如进位标志、溢出标志等，程序员可以利用状态标志进行判断和跳转。通用寄存器可用于传送和暂存数据，也可参与算术逻辑运算，并保存运算结果，程序员可以利用通用寄存器存取数据。程序计数器用来存放下一条将要执行指令的地址，程序员可以利用程序计数器寻址。程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。在程序执行前
浮点数在计算机中用以近似表示任意某个实数，一个浮点数a可如下表示:a=M*bE其中，尾数部分M的位数越多，数的精度越高指数部分E的位数越多，能表示的数值越大。因此在总长度固定的情况下，增加E的位数、减少M的位数可以扩大可表示的数的范围同时降低精度。指令寄存器(IR)用于暂存从内存取出的、正在运行的指令，这是由系统使用的寄存器，程序员不能访问。存储器数据寄存器(MDR)和存储器地址寄存器(MAR)用
海明码是一种多重(复式)奇偶检错编码。它将信息用逻辑形式编码，以便能够检和纠错。用在海明码中的全部传输码字是由原来的信息和附加的奇偶校验位组成的。每一个这种奇偶位被编在传输码字的特定位置上。推导并使用长度为n位的码字的海明码，所需步骤如下:(1)确定最小的校验位数k，将它们记成D1、 D2、…、Dk，每个校验位符合不同的奇偶测试规定。(2)原有信息和k个校验位一起编成长为n+k位的新码字。选择k校
计算机中不同容量、不同速度、不同访问形式、不同用途的各种存储器形成的是一种层次结构的存储系统。所有的存储器设备按照一定的层次逻辑关系通过软硬件连接起来，并进行有效的管理，就形成了存储体系。不同层次上的存储器发挥着不同的作用。一般计算机系统中主要有两种存储体系:Cache存储体系由Cache和主存储器构成，主要目的是提高存储器速度，对系统程序员以上均透明虚拟存储体系由主存储器和在线磁盘存储器等辅存构
系頸频有航期償貮噔茲且肝蒈辅总赆赇徴粮纾偱蕴抵又称内总线或板级总线，在微机系统中用来连接各功能部件而构成一个完整的微机系统。系统总线包含有三种不同功能的总线即数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(ControlBus)。ISA (Industrial Standard Architecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立
当系统中有多个中断请求时，中断系统按优先级进行排队。若在处理低级中断过程中又有高级中断申请中断，则高级中断可以打断低级中断处理，转去处理高级中断，等处理完高级中断后再返回去处理原来的低级中断，称为中断嵌套。实现中断嵌套用后进先出的栈来保护断点和现场最有效。计算机系统中主机与外设间的输入输出控制方式有多种，在DMA方式下，输入输出设备与内存储器直接相连，数据传送由DMA控制器而不是主机CPU控制。C
