第一章
1、馮諾依曼計算機的各個部分組成及功能
1、運算器：計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。
2、控制器：由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發布命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。
3、存儲器：存儲器分為內存和外存。內存是電腦的記憶部件，用於存放電腦運行中的原始數據、中間結果以及指示電腦工作的程序。內存可以分為隨機訪問存儲器和只 讀存儲器，前者允許數據的讀取與寫入，磁盤中的程序必須被調入內存后才能運行，中央處理器可直接訪問內存，與內存交換數據。 4、輸入設備：輸入設備是向計算機輸入數據和信息的設備。
5、輸出設備：是計算機硬件系統的終端設備，用於接收計算機數據的輸出顯示、打印、聲音、控制外圍設備操作等。
2、名詞 CPU 、I/O、主機、主存、RAM、PC、機器字長 、存儲容量、存儲字、存儲字長、指令字長 ACC IR MAR MDR 、MIPS 、CPI (答案在第一章和后續存儲器，控制器章節
CPU：Central Processing Unit，中央處理機（器），是計算機硬件的核心部件，主要由運算器和控制器組成。
PC：Program Counter，程序計數器，其功能是存放當前欲執行指令的地址，並可自動計數形成下一條指令地址。
IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放當前正在執行的指令。
CU：Control Unit，控制單元（部件），為控制器的核心部件，其功能是產生微操作命令序列。
ALU：Arithmetic Logic Unit，算術邏輯運算單元，為運算器的核心部件，其功能是進行算術、邏輯運算。
ACC：Accumulator，累加器，是運算器中既能存放運算前的操作數，又能存放運算結果的寄存器。
MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法運算時存放乘數、除法時存放商的寄存器。
X：此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數寄存器，即運算器中工作寄存器之一，用來存放操作數；
MAR：Memory Address Register，存儲器地址寄存器，在主存中用來存放欲訪問的存儲單元的地址。
MDR ：Memory Data Register，存儲器數據緩沖寄存器，在主存中用來存放從某單元讀出、或要寫入某存儲單元的數據。
I/O：Input/Output equipment，輸入/輸出設備，為輸入設備和輸出設備的總稱，用於計算機內部和外界信息的轉換與傳送。
MIPS：Million Instruction Per Second，每秒執行百萬條指令數，為計算機運算速度指標的一種計量單位。
2、計算機如何區分程序和數據？
計算機區分指令和數據有以下2種方法：
1、通過不同的時間段來區分指令和數據，即在取指令階段（或取指微程序）取出的為指令，在執行指令階段（或相應微程序）取出的即為數據。
2、通過地址來源區分，由PC提供存儲單元地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲單元地址的取出的是操作數。
第三章
1、總線概念？
總線是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質
2、為什么設置多總線？常用總線有，簡述
三類： 數據總線，地址總線，控制總線
3、系統總線分類和各自的功能特點
數據總線，地址總線，控制總線
4、總線寬度、總線帶寬的計算、為什么總線復用
總線寬度：通常是指數據總線的根數
總線帶寬：總線的數據傳輸速率，即單位時間內總線上傳輸數據的位數，通 常用每秒傳輸信息的字節數來衡量，單位為MBps(兆字節每秒) 總線復用：一條信號線上分時傳送兩種信號。通常地址總線與數據總線在物理上 是分開的兩種總線，地址總線傳輸地址碼，數據總線傳輸數據信息。為了提 高總線的利用率，優化設計，特將地址總線和數據總線共用一組物理線路， 在這組物理線路上分時傳輸地址信號和數據信號，即為總線的多路復用。
5、總線為什么要判優，集中總裁的三種方式的特點和優缺點
總線判優控制解決了多個部件同時申請總線時的使用權分配問題。
常見的集中式總線控制有三種：鏈式查詢、計數器定時查詢、獨立請求；
特點：鏈式查詢方式連線簡單，易於擴充，對電路故障最敏感；計數器定時查詢方式優先級設置較靈活，對故障不敏感，連線及控制過程較復雜；獨立請求方式速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高
6、總線分幾個階段，同步和異步特點
1、申請分配階段 2、尋址階段 3、傳數階段 4、結束階段
同步通信：指由統一時鍾控制的通信，控制方式簡單，靈活性差，當系統中各部 件工作速度差異較大時，總線工作效率明顯下降。適合於速度差別不大的場合。
異步通信：指沒有統一時鍾控制的通信，部件間采用應答方式進行聯系，控制方式較同步復雜，靈活性高，當系統中各部件工作速度差異較大時，有利於提高總線工作效率。
7、例題3.1 3.2 和3.4
第四章
1、存儲器分類和各自特點 圖4.1描述
主存儲器、輔助存儲器、緩沖存儲器
主存的主要特點是它可以和CPU直接交換信息。 輔存是主存儲器的后援存儲器，用來存放當前暫時不用的程序和數據，它不能與 CPU直接交換信息。
緩存用在兩個速度不同的部件之中，起到緩沖作用
2、存儲器分幾層，解決了什么問題，速度快慢
存儲器的層次結構主要體現在緩存-主存和主存-輔存這兩個存儲層次上。 緩存-主存層次在存儲系統中主要對CPU訪存起加速作用，即從整體運行的效果分析，CPU訪存速度加快，接近於緩存的速度，而尋址空間和位價卻接近於主存。 主存-輔存層次在存儲系統中主要起擴容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲器其容量和位價接近於輔存，而速度接近於主存
3、存儲容量計算 存取時間和存取周期 存儲帶寬計算
4、動態RAM為什么要刷新，刷新的分類
刷新原因：因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時補充，因此安排了定期刷新操作；
常用的刷新方法有三種：集中刷新、分散刷新、異步刷；集中刷新：在最大刷新間隔時間內，集中安排一段時間；分散刷新：在每個讀/寫周期之后插入一個刷新周期，
5、存儲器和CPU的連接（不考了）
6、校驗 奇偶校驗、海明校驗（）、冗余校驗（見作業4.41和例題）
7、提高訪存的措施 例題4.6
1、高速元件 2、采用層次結構 3、調整主存的結構
8、什么是高速緩存，為什么設置高速緩存，解決了什么問題
高速緩存就是高速緩沖存儲器。用來解決主存與CPU速度的不匹配問題。
9、例題 4.7 4.8 4.9
10、 CACHE-主存地址映射幾種方式下主存和CACHE地址構成？幾種映射方式的優缺點，掌握組相聯和直接映射
主要有三種地址映射方式分別為全相聯映射、直接相聯映射和組相聯映射。
1. 全相聯映射 全相聯映射是指主存中任一塊都可以映射到Cache中任一塊的方式。 全相聯映射方式的優點是Cache的空間利用率高但缺點是相聯存儲器龐大比較電路復雜因此只適合於小容量的Cache之用。
2. 直接相聯映射方式是指主存的某塊j只能映射到滿足特定關系的Cache塊i中，直接相聯映射方式的優點 是比較電路最簡單但缺點是Cache塊沖突率較高從而降低了Cache的利用率。由於主存的每一塊只能映射到Cache的一個特定塊上，當主存的某塊 需調入Cache時，如果對應的Cache特定塊已被占用而Cache中的其它塊即使空閑，主存的塊也只能通過替換的方式調入特定塊的位置，不能放置到其它塊的位置上
3、組相聯映射方式，將Cache分成2u組每組包含2v塊。主存的塊與Cache的組之間采用直接相聯映射，而與組內的各塊則采用全相聯映射。也就是說主存的某塊只能映射到Cache的特定組中的任意一塊。。
11、會輔助存儲器的計算 例如 作業4.38 和4.39
第五章
1、I/O設備編址的兩種方法及特點
統一編址和不統一編址
統一編址就是將I/O地址看做是存儲器地址的一部分。統一編址占用了存儲空間，減少了主存容量，但無須專用的I/O指令
不統一編址就是指I/O地址和存儲器地址是分開的，所有對I/O設備的訪問必須有專用的I/O指令。不統一編址由於不占用主存空間，故不影響主存容量，但需設I/O專用指令。
2、I/O於主機交換的幾種方式及優缺點（簡答）
程序直接控制方式：也稱查詢方式，采用該方式，數據在CPU和外設間 的傳送完全靠計算機程序控制，CPU的操作和外圍設備操作同步，硬件結構簡單，但由於外部設備動作慢，浪費CPU時間多，系統效率低。
程序中斷方式：外設備准備就緒后中斷方式豬肚通知CPU，在CPU相應 I/O設備的中斷請求后，在暫停現行程序的執行，轉為I/O設備服務可明顯提高CPU的利用率，在一定程度上實現了主機和I/O設備的並行工作，但硬件結構負載，服務開銷時間大
DMA方式與中斷方式一樣，實現了主機和I/O設備的並行工作，由於DMA 方式直接依靠硬件實現貯存與I/O設備之間的數據傳送，傳送期間不需要CPU程序干預，CPU可繼續執行原來的程序，因此CPU利用率和系統效率比中斷方式更高，但DMA方式的硬件結構更為復雜
3、顯示器的分辨率、灰度、顯存的容量（上課沒有學，考）
4、I/O接口的功能（見幻燈片）
幾種方式要求電路相關知識不看，重點會描述流程圖
1、選址功能 2、傳送命令功能 3、傳送數據功能
4、反映I/O設備工作狀態的功能
5、程序查詢的特點優缺點 例5.1
特點：其特點是主機與I/O串行工作。
優點：簡單、經濟、CPU和I/O設備接口只需配置少量的硬設備
缺點：系統效率低
6、概念題：中斷，中斷屏蔽字，開中斷，關中斷、中斷向量、中斷向量表（P195-196類似電路都不看）中斷響應的時間和條件，P199 中斷處理的四個部分及作用
中斷：計算機在執行程序的過程中，當出現異常情況或特殊請求時，計算機停止 現行程序的運行，轉向對這些異常情況或特殊請求的處理，處理結束后再返 回到現行程序的間斷處，繼續執行原程序，這就是“中斷”。 四個部分：
1、保護現場。其一是保存程序的斷點，其二是保存通用寄存器和狀態寄存 器的內容
2、中斷服務。提供中斷服務操作
3、恢復現場。退出服務程序前，將原程序中斷時的“現場”恢復到原來的 寄存器中
4、中斷返回。使其返回到原程序的斷點處，以便繼續執行原程序 效率低
7、什么是DMA？解決了什么問題？DMA和主存交換數據方式（三種簡答）
DMA：（即直接存儲器存取方式）
DMA與主存交換數據方式：1、停止CPU訪問主存 2、周期挪用 3、DMA與CPU交替訪問
8、DMA的傳輸過程分為哪三個？解決了什么（簡答）
一、預處理
1、給DMA控制邏輯指明數據傳送方向是輸入還是輸出
2、向DMA設備地址寄存器送入設備號，並啟動設備
3、向DMA主存地址寄存器送入交換數據的主存起始地址
4、對字計數器賦予交換數據的個數
二、數據傳送
解決數據輸入和數據輸出的問題
后處理
當DMA的中斷請求得到響應后，CPU停止原程序的執行，轉去執行中斷服務 程序，做一些DMA的結束工作。
第六章
1、N位帶符號數和無符號數的范圍
以機器字長為16位為例，無符號數的表示范圍為0~65535，而有符號數的表示范圍為 -32768~32767
2、定點小數和定點整數的區別
區別定點小數和定點整數的存儲時，計算機會將定點小數先規范化再存儲，定點整數則是直接存儲的，這樣就能夠區分了
3、給定真值X和Y，能求[-X]和 [-Y]的原碼，補碼、移碼，[X±Y]補並判斷是否溢出（考）
4、已知真值X和Y，求其左移和右移后的原碼和補碼（考）
原碼乘 補碼乘 原碼除
5、什么是浮點數？浮點數的優點？32位和64位浮點數的構成？浮點數規格化的目的？
浮點表示的數稱為浮點數。
浮點數的優點是 數值范圍不受限制、表示格式也不受限制 浮點數規格化的目的是為了提高浮點數的精度
5、已知浮點數X和Y，求[X±Y]浮（考）
6、ALU的功能，74181和74182的作用
ALU主要完成算術運算和邏輯運算
74181的作用是 完成4位二進制代碼的算邏運算
74182是超前進位產生器，具有超前進位功能的芯片。
第七章
1、機器指令有哪兩部分構成，各自的作用？
指令是由操作碼和地址碼兩部分組成。
操作碼用來指明該指令所要完成的操作，如加法、減法、傳送、移位、轉移等。 地址碼用來指出該指令的源操作數的地址、結果的地址以及下一條指令的地址。
2、指令字長和存儲字長、機器字長概念
指令字長:一個指令字中包含二進制代碼的位數。
存儲字長：一個存儲單元存儲一串二進制代碼（存儲字），這串二進制代碼的位 數稱為存儲字長，存儲字長可以是8位、16位、32位等。 機器字長：是指計算機能直接處理的二進制數據的位數，它決定了計算機的運算 精度。
3、指令的分類
4、能夠寫出不同尋址方式的數的EA的計算，能夠根據EA及其它寫出尋址方式，熟悉每一種尋址方式的尋址過程（必考）
5 、RISC 和CISC的意思，各自的特點
RISC即精簡指令系統計算機。 CISC即復雜指令系統計算機。
第八章
1、CPU的功能？
2、CPU里面有哪些特殊寄存器，各自的功能？
3、指令周期概念？
4、取指令、間址周期、中斷周期的操作？（幻燈片有）（或者看第九章）
5、提高處理器速度的方法（P345和355）
6、影響流水線的因素，並且能夠分析哪種相關（幻燈片）
7、流水線的相關題，看例8.1
8、中斷系統需要解決的問題P359?
9、習題8.54-8.28
第九章
1、例9.1和9.2，會9.2
2、指令周期、 機器周期、時鍾周期概念和關系
會做 例9.3 10.1
第十章
1、什么叫組合邏輯控制器？
2、什么叫微程序控制器？微指令和機器指令關系，微操作？
3、垂直型微指令和水平型微指令的特點？
例10.1 10.2 10.4 10.6