汕头大学计算机组织原理期末复习资料.docx
《汕头大学计算机组织原理期末复习资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汕头大学计算机组织原理期末复习资料.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![汕头大学计算机组织原理期末复习资料.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/24/676af1a4-0913-4a37-a003-0364211a443f/676af1a4-0913-4a37-a003-0364211a443f1.gif)
汕头大学计算机组织原理期末复习资料
计算机组织与原理期中期末复习(杰哥班)
01讲
一:
名词解释
ACM
AssociationforComputingMachinery
美国计算机协会
ENIAC
ElectronicNumericalIntegratorAndComputer
电子数字积分计算机
ALU
ArithmeticandLogicalUnit
算数逻辑部件
CP
ClockPluse
时钟
ISA
InstructionSetArchitecture
指令集体系结构(指令集架构)
LSIC
LargeScaleIntegratedCircuits
大规模集成电路
MOOC
MassiveOpenOnlineCourses
大型开放式网络课程
PC
PersonComputer/ProgramCounter
个人电脑/程序计数器
PLC
ProgrammableLogicController
可编程逻辑控制器
二:
问题解答
计算机系统是?
计算机系统=硬件/固件+软件
固件是什么?
1.固化的程序(firmware),例如计算机主板上的BIOS。
2.固件一般存储于设备中的电可擦除只读存储器EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableROM)或FLASH芯片中,一般可由用户通过特定的刷新程序进行升级的程序。
3.固件常见于:
手机、数码相机、mp3、mp4、路由器、交换机、U盘、主板的BIOS(BIOS就是一种固件)、显卡的BIOS。
什么是“软件摩尔定律”?
软件摩尔定律:
每18个月,软件体积大一倍,效率差一半。
冯·诺依曼体系和哈佛总线体系的区别?
冯·诺依曼体系和哈佛总线体系的区别:
程序空间和数据空间是否是一体的。
冯·诺依曼结构数据空间和地址空间不分开,哈佛结构数据空间和地址空间是分开的。
X86属于冯·诺依曼体系结构;ARM9属于哈佛结构。
冯.诺依曼计算机体系的主要特点?
1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成;
2.采用存储程序的方式;
3.数据以2进制表示。
计算机系统结构概念的实质?
•计算机组成:
计算机系统结构的逻辑实现
—包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
—着眼于:
物理机器级内各事件的排序方式与控制方式、各部件的功能以及各部件之间的联系。
•计算机实现:
计算机组成的物理实现
—包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。
—着眼于:
器件技术(起主导作用)、微组装技术。
小问题3个
—1、确定指令系统中是否有乘法指令属于什么方面内容?
—2、乘法指令是由乘法器实现还是用加法器实现属于什么方面内容?
—3、乘法器、加法器的物理实现属于什么方面内容?
—1、答案:
属于系统结构的内容
—2、答案:
属于计算机组成
—3、答案:
属于计算机实现
02讲(数制和编码、整数的表示)
一:
问题解答
定点整数的原、反、补码表示?
对正数来说其原码反码和补码是一样的。
符号位(第一位)0表示正数,1表示为负数。
负数补码是取其反码+1(符号位不变)。
补码比原码和反码多表示一个最小负数10000000(补码-128原码-0)
参考答案:
C,D,B,B,A
03讲(浮点数-数据的宽度和存储)
一:
名词解释
IEEE
InstituteofElectricalandElectronicsEngineers
电气和电子工程师协会
MSB(msb)
MostSignificantBit/Byte
最高有效位/字节
LSB(lsb)
LeastSignificantBit/Byte
最低有效位/字节
二:
问题解答
IEEE754标准32位浮点数的表示?
已知IEEE-754格式求十进制:
已知十进制求IEEE-754格式并用二进制表示:
已知十进制求IEEE-754格式并用十六进制表示:
答案:
42C88000H
习题与答案
•以IEEE32位浮点格式表示如下的数:
—(a)-5
—(b)-6
•下面IEEE32位浮点数,相等的十进制数是什么?
—(a)11000001111000000000000000000000
—(b)00111111010100000000000000000000
第一题答案
第二题答案
大端方式与小端方式?
大端方式(BigEndian):
MSB所在的地址是数的地址
小端方式(LittleEndian):
LSB所在的地址是数的地址
无论大端模式还是小端模式,位数不足的时候总是在最前位补零。
例如0x876165(6位补成8位)0x00876165
04讲(数据的基本运算)
一:
名词解释
ASCII
AmericanStandardCodeforInformationInterchange
美国信息交换标准标准代码
ZF
ZeroFlag
零标志
OF
OverflowFlag
溢出标志
CF
CarryFlag
进/借位标志
SF
SignFlag
符号标志
FA
FullAdder
全加器
HA
HalfAdder
半加器
RCA
RippleCarryAdder
行波进位加法器
CAS
ControllableAdderSubtracter
可控制加减单元
CLA
CarryLook-ahead
先行进位发生器
二:
问题解答
理解并简单解释本讲介绍的典型电路?
全加器,半加器,串行加法器,并行加法器
补码加减法电路示意图?
对2求补器电路图?
05讲(程序转换概述,初步认识ISA)
一:
名词解释
MAR(AR)
MemoryAddressRegister
地址寄存器
MDR(DR)
MemroyDataRegister
数据寄存器
IR
InstructionRegister
指令寄存器
GPRs
GeneralPurposeRegisters
通用寄存器
ACC
Accumulator
累加器
OP
OperationCode
操作码
CISC
ComplexInstructionSetComputer
复杂指令系统计算机
RISC
ReducedInstructionSetComputer
精简指令系统计算机
RTL
RegisterTransferLevel
寄存器传输级
二:
问题解答
RR、RM、MM是什么?
•通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型
•寄存器-寄存器型(RR型)
•寄存器-存储器型(RM型)
•存储器-存储器型(MM型)
根据操作数的来源不同,又可进一步分为:
–寄存器-存储器结构(RM结构)(操作数可以来自存储器)
–寄存器-寄存器结构(RR结构)(所有操作数都是来自通用寄存器组)也称为load-store结构,这个名称强调:
只有load指令和store指令能够访问存储器。
需能够解释、RM结构、MM结构:
(例如:
RR结构指的是寄存器-寄存器结构;此结构只有load指令和store指令能够访问存储器;ARM结构属于RR结构。
)
RR结构指的是寄存器-寄存器结构;ARM、MIPS是RR结构.
RM结构指的是寄存器-存储器结构;x86是RM结构.
MM结构指的是存储器-存储器结构;
06讲(IA-32指令系统概述)
一:
名词解释
IA
IntelArchitecture
英特尔架构
07讲(MIPS体系结构1)
一:
名词解释
MIPS
MillionInstructionsPerSecond
每秒处理百万指令数
MIPS
MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStages
无内部互锁流水级的微处理器
二:
问题解答
简单MIPS程序?
例1假定一段C语言程序中包含的变量a,b,c,d,e分别存放在寄存器$1到$5中,
•a=b+c;
•d=a-e;
•写出编译后的MIPS汇编语言指令序列。
答:
MIPS指令对两个源操作数进行计算,并产生一个结果,上述两个语言可以直接转换成两条指令:
•add$1,$2,$3
•sub$4,$1,$5
例2将C语言程序写成MIPS汇编指令序列。
if(i==j)gotoL1;
f=g+h;
L1:
f=f-i;
假定5个变量f,g,h,i,j分别存放在$16到$20中。
解:
beq$19,$20,L1
add$16,$17,$18
L1:
sub$16,$16,$19
例3根据MIPS指令操作码定义以及指令格式,给出以下指令的各个字段的十进制值:
add$8,$17,$18,已知add的操作码为100000
•答:
指令是R格式指令。
•第一个字段和最后一个字段的值分别为0和32。
第二个字段为17
•第三个字段为18
•第四个字段为8
•第五个字段未使用被设置为0
例4将以下C语言的语句
f=(g+h)-(i+j);
用MIPS汇编语言表示,假定变量f,g,h,i,j分别分配到寄存器$16,$17,$18,$19,$20中,寄存器$8和$9存放临时计算结果,
解:
add$8,$17,$18
add$9,$19,$20
sub$16,$8,$9
例5C程序部分语句为
if(i==j)f=g+h;
elsef=g-h;
写出相应的MIPS汇编指令。
答:
bne$19,$20,Else
add$16,$17,$18
jExit
Else:
sub$16,$17,$18
Exit:
例6对于以下C语言语句:
if(a
它判断变量a是否小于b,条件满足时转移到标号less,假如a和b分别存放在寄存器$1和$2中,写出相应的MIPS汇编语言指令序列。
答:
用小于时置1的指令设置一个临时寄存器($3):
slt$3,$1,$2
判断a是否小于b,并根据判断的结果进行转移:
bne$3,$0,less
08讲(MIPS体系结构2)
一:
问题解答
简单MIPS程序?
##Programtocalculate5×x-74
##计算5乘以x-74
##RegisterUse:
##$8x
##$9result
.text
.globlmain
main:
ori$8,$0,12#putxinto$8ori逻辑或把12送进$8
sll$9,$8,2#$9<--4x把$8中的数左移两位送进$9相当于4*x
addu$9,$9,$8#$9=5xaddu无符号数相加4*x+x结果送进$9
addiu$9,$9,-74#$9=5x–74addiu无符号立即数相加
##Endoffile
##改写上面代码实现同样效果