计算机组成原理复习要点及答案 - 图文

地址线是单向输入的，其位数与芯片容量有关。

数据线是双向的，其位数与芯片可读出或写入的数据位有关。数据线的位数与芯片容量也有关。

存储器主要性能指标：

9、 计算机存储系统分层结构的概念、特征和优点。 存储器存储系统层次结构：

缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题，从而提高访存速度。由于缓存的容量小，因此需要不断的将主存的内容调入缓存，使缓存中原来的信息被替换掉。

主存-辅存层次主要解决系统的容量问题。他们之间的数据调动是由硬件和操作系统共同完成的。 10、 刷新的基本概念、要求、实质、基本方法。

动态RAM要考电容存储电荷的原理来存储信息。

电容上的电荷一般只能维持1~2ms，因此即使电源不掉电，信息也会自动消失。为此，必须在2ms内对其所有存储单元回复一次原状态，这个过程称为再生或刷新。

刷新的过程实质上是先将原信息读出，再有刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程

刷新是一行行进行的，必须在刷新周期内，有专用的刷新电路来完成对基本单元电路的逐行刷新，才能保证动态RAM内的信息不丢失。

刷新的三种方式：

集中刷新：集中刷新是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中在一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读

/写操作。（存在死区（存取周期*行数），死亡时间率（行数/存取周期数*100%））；

分散刷新：对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。(无死区，系统速度降低，扩大了存取周期) 异步刷新：是以上两种方式的结合，可以缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。

11、 计算机I/O控制方式，中断方式与DMA方式的特征及异同。

控制方式：

程序查询方式：由CPU通过程序不断查询I/O设备是否已做好准备，从而控制I/O设备与主机交换信息。

程序中断方式、DMA方式。

程序中断方式的特征：CPU在I/O设备运行过程中，遇到断点则转向中断服务程序，中断服务程序结束后返回断点处继续执行。不会出现“踏步”现象。

DMA方式：I/O设备能直接与主存交换信息，无需调用中断服务程序，因而不占用CPU，提高了CPU的资源利用率。在DMA窃取周期存取周期时，CPU尚能继续作内部操作。 12、 接口的基本概念，常用接口的分类方式及应用。

接口：两个系统或两个部件之间的交接部分，它既可以是两种设备之间的连接电路哦，也可以是两个软件之间的共同逻辑边界。

端口：接口电路中的一些寄存器。（数据，信息，状态） 接口的功能和组成：

选址功能、传送命令的功能、传送数据的功能、反映I/O设备工作状态的功能。 接口类型：1）按数据传输方式：并行接口和串行接口。

2）按功能选择的灵活性分类：可编程接口（接口功能机操作方式程序可控）和不可编程接口（接口功能机操作方式程序不可控，硬连线逻辑可控）。

3）通用性分类：通用接口和专用接口。

4）数据的传输控制方式：程序型接口和DMA接口。

13、 补码加减运算方法及过程。

三种机器数的特点和转换方式：

三种机器数的最高位均为符号位。符号位和数值部分之间可以用“.”（对于小数）或“，”（对于整数）隔开。 【1】当真值为正时，原码、补码和反码的表示形式均相同。即符号位用“0”表示，数值部分与真值相同。 例如：真值：18

原码：0,10010 补码：0,10010 反码：0,10010

【2】当真值为负时，原码、补码和反码的表示形式不同，但是其符号位都用“1”表示，而数值部分补码是原码的“求反加1”，反码是原码的“每位求反”。 例如：真值：-18 原码：1,10010 补码：1,01110 反码：1,01101

【注意】已知[y]补,求[-y]补。

[y]补连同符号位在内的每位取反，末位加1，即可得[-y]补。

【移码】一个真值的移码和补码仅差一个符号位，若将补码的符号位由“0”改为“1”，或从“1”改为“0”，即可得该真值的移码。-18的移码为：0,01110

补码加减运算公式

可见，无论操作数是正还是负，在做补码加减法时，只需数值部分连同符号位一起相加，符号位产生的进位自然丢掉 【例如】

14、 溢出的基本概念，以及判定方法。

（1）用一位符号位判断溢出：

对于加法，只有在正数加正数和负数加负数的两种情况下才可能出现溢出，符号不同的两个数相加是不会出现溢出的。 对于减法，只有在正数减负数或者负数减正数两种情况下才可能出现溢出，符号相同的两个数相减是不会溢出的。 所以，不论是作加法还是作减法，只要实际参加操作的两个数（减法时即为被减数和“求补”以后的减数）符号相同，结果又与原操作数的符号不同，即为溢出。 （2）用两位符号位判断溢出：

在用变形补码作加法时，2位符号位要连同数值部分一起参加运算，而且高位符号位产生的进位自动丢失，便可得正确的结果。

变形补码判断溢出的原则是：当2位符号位不同时，表示溢出，否则，无溢出。不论是否发生溢出，高位（第一位）符号位永远代表真正的符号位。根据符号位的正负，判断是否为正负溢出。 15、 原码一位乘法的基本方法及计算过程。

0.1101 * 0.1011的具体过程：

16、 存储器的字位扩展的概念和方法，存储器设计的基本过程。

（1）位扩展：

位扩展是指增加存储字长，例如：2片1K*4位的芯片可以组成1K*8位（1K代表10根地址线，8位代表8根数据线）的存储器。如图：

位扩展指的是芯片的除数据线以外的其它线都分别连接在一起，其中的各芯片的数据线分别与CPU的数据线相连接，不重复。 （2）字扩展：

字扩展是指增加存储器字的数量。例如2片1K*8位的存储芯片可组成一个2K*8位（11根地址线，8根数据线）的存储器，即存储字增加了一倍。如图：