利用一些基本的问题简单回顾一下这学期学的计组的基本知识点。
概论
电子数字计算机和电子模拟计算机的区别是什么？
电子数字计算机处理的信息是离散的，运算过程是离散的
电子模拟计算机处理的信号时连续的，运算过程是连续的
冯诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？
- 计算机由运算器、控制器、存储器、输入系统、输出系统五大部件组成（注意中央处理器是运算器和控制器的合称）
- 计算机内部由二进制编码指令和数据
- 将编好的数据和程序先放入存储器中，然后再启动计算机工作
其中最主要的一点是第三点最主要！
数据的机器层次表示
机器数的原码+反码+补码表示
定点小数表示：阶码：小数点位数；尾数：在小数那里编码即可
真值就是加正负所表现出来的
给定计算机字长位数，知道各种情况下表示数值的范围
数值的机器运算
定点加减运算+判断结果是否溢出
- 先写出两个数的补码（减法运算转换为加法运算即可）
- 然后进行二进制加法运算（遵循0+0=0，1+0=1，0+1=1，1+1=10向高位进位）
- 判断是否溢出【00：结果为正无溢出；01：正溢；10：负溢；11结果为负无溢出】
- 将[X+Y]补转换为[X+Y]真值
定点乘法运算：原码一位乘法运算+补码一位乘法运算
原码一位乘法运算：
- 先写出X和Y的绝对值|X|和|Y|
- 让00.0……和|X|相加同时判断|Y|的最后一位（如果为1加|X|如果是0加0）
- 加完之后右移一位，再判断，加了再判断，啥时候那个分隔符分没了，就好了……………
- 最后判断真值符号
我写的个啥………………逃
补码一位乘法运算：
- 写出[X]补[-X]补[Y]补
- 在[Y]补码尾巴后面加一个0，判断最后两位，（00加0；10加[-X]补；01加[X]补；11加0）
- 让00.000……加上上面判断的加上某某
- 又一直这样下去下去……
- 把补码换成原码即可……
…………逃🤣
指令系统
什么叫主程序和子程序？调用子程序还可以采用哪几种方法保存返回地址？画出图说明调用子程序的过程。
主程序：通常的程序
子程序：可以被反复调用、公用的程序，只要知道其入口地址，就可以调用之，其就是我们编程常写的函数
保存返回地址的方法：
- 子程序的第一个子单元存放返回地址，然后从第二个字单元开始执行子程序
- 寄存器存放
- 堆栈保存
以堆栈保存返回地址的方法来说明调用子程序的过程：
如果某计算机调用子程序保存返回地址是上个问题的第一种方式，有这么几个问题：
- 为这种方法设计一条从子程序转到主程序的返回指令
- 怎么在主程序和子程序之间进行传参
- 可否用于子程序嵌套
- 可否用于子程序的递归
- 如果将该种方式改为第三种方式（堆栈方式），可否完成4
- 使用间接寻址方式
JMP | @ | 子程序首地址 |
- 可以利用寄存器或主存单元进行主、子程序间的参数传递
- 可以。返回的地址都放在子程序的第一个单元
- 不可以。会破坏其内部结构
- 可以。因为堆栈具有后进先出功能
存储系统和结构
如何区别存储器和寄存器？两者是一回事说法对吗？
两者不是一回事。
存储器是在CPU外边，用来存放数据和程序的，访问存储器的速度较慢；
寄存器数据CPU的一部分，访问寄存器的速度很快。
存储器的主要功能是什么？为什么把存储系统分成若干个不同层次？主要有那些层次？
存储器的主要功能：存储数据和程序
存储系统是有几个容量、速度、价格不同的存储器用硬件、软件、软硬件相结合起来的系统。分成若干个不同层次是因为考虑到不同存储器的价格因素、存储速度、存储容量三个因素。
- 高速缓存
- 主存
- 辅存
其中12又称之为Cache-主存存储层次，23又称之为主存-辅存存储层次。
动态RAM为什么要刷新？一般有几种刷新方式？各有什么优缺点？
为了维持DRAM的记忆单元的存储信息
- 集中式刷新
优点：读写操作不受刷新工作的影响，存取速度高
缺点：存储容量越大，死区越长
- 分散式刷新
优点：没有死区
缺点：加长了系统的存取周期，降低了整机的速度，并且刷新过于频繁，没有充分利用允许的最大刷新间隔
- 异步式刷新
异步式虽然有死区，但是比几种方式的死区小得多，而且减少了刷新次数，是比较实用的一种刷新方式。
中央处理器
控制器有哪几种控制方式？各有何特点？
- 同步控制方式
该控制方式各项操作都由统一的时序信号完成，并且在每个及其周期中产生统一的节拍电位和工作脉冲。这种方式设计简单，但是对于许多单指令来说，有太多的空闲时间，造成时间浪费，影响指令执行速度。
- 异步控制方式
该控制方式的各项操作都不由统一的时序信号完成，而是由指令本身或部件的具体情况决定，因此这种控制方式的效率高，时间能够合理利用，但是该控制方式也比较复杂。
- 联合控制方式
是由上面的同步控制方式和异步控制方式相结合的方式。
什么是三级时序系统？
三级时序系统是指机器周期、节拍、工作脉冲
具体所属关系是：每个指令周期划分若干个机器周期，每个机器周期划分若干个节拍，每个节拍划分1个或几个工作脉冲。
控制器有哪些基本功能？可分为哪几类？分类的依据是什么？
基本功能：
- 从主存中取出一条指令，并指出下一跳指令在主存中的位置
- 对指令进行译码或是测试，产生相应的操作控制信号，以便启动规定的工作
- 指挥并控制CPU，主存和输入输出设备之间的数据流动
分类：
- 组合逻辑型
- 存储逻辑型
- 组合逻辑和存储逻辑结合型
分类的依据：
在于控制器的核心——微操作信号发生器的实现方法不同。
中央处理器有哪些功能？它是由那些基本部件构成的？
构成：
- 控制器
- 运算器
功能：
对数据流和指令流在时间上和空间上进行正确的控制。当然，对于冯诺依曼结构的计算机而言，数据流是基于指令流的操作而驱动的。
中央处理器有哪几个主要寄存器？说说他们的结构和功能？
寄存器的功能就是用来存放程序运行过程中的中间结果、最终结果以及控制、状态信息的。
- 通用寄存器
用来存放原始数据和运算结果，有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等
- 专用寄存器
是用来完成某些特定功能的寄存器：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、存储器地址寄存器（MAR）、存储器数据寄存器（MDR）、程序状态字寄存器（PSWR）等
以单指令为例，简要说明下列部件在计算机的取值周期和执行周期的作用。
- 程序计数器（PC）：存放指令地址
- 指令寄存器（IR）：存放当前指令
- 存储器地址寄存器（MAR）：进行算术逻辑运算
- 存储器数据寄存器（MDR）：存放写入或读出的数据/指令
- 程序状态字寄存器（PSWR）：存放写入或读出的数据/指令的地址
什么是指令周期？什么是CPU周期？他们之间有什么关系？
指令周期：指取指令、分析指令到执行指令所花费的所有时间
CPU周期：也叫机器周期，是指完成一个基本操作所花费的时间
一个指令周期划分为多个CPU周期
【总线+外部设备】nothing
输入输出系统
什么是计机的输入输出系统？输入输出设备有哪些编址方式？有什么特点？
输入输出系统：包括输入输出接口和输入输出信息传送控制方式，是计算机系统中最具有多样性和复杂性的部分。
编址方式：
- 独立编址
优点：指令易于区分，译码简单，主存空间不会减少
缺点：增加了控制线I/ORead和I/OWrite信号
- 统一编址
优点：总线结构简单，全部访存类指令都可用于控制外设，可直接对外设寄存器进行各种运算
缺点：占用主存一部分地址，缩小了可用的主存空间
什么是I/O接口？I/O接口有哪些特点和功能？接口有哪些类型？
主机和外设之间的交接界面
特点：
实现信息交换
功能：
- 实现主机和外设的通信联络控制
- 进行地址译码和设备选择
- 实现数据缓冲
- 完成数据格式的变换
- 传递控制命令和状态信息
类型：
- 串行接口
- 并行接口
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