2019年自考计算机组成原理章节知识点汇总

1、主机：主机中包含了除输入输出设备以外的所有电路部件，是一个能够独立工作的系统。

2、CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，同运算器和控制器构成。

3、运算器：计算机中完成运算功能的部件，由ALU和寄存器构成。

4、ALU：算术逻辑运算单元，执行所有的算术运算和逻辑运算。

5、外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。

6、数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。

7、指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。

8、透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。

9、位：计算机中的一个二进制数据代码，计算机中数据的最小表示单位。

10、字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机。

11、字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。

12、字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。

13、地址：给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。

14、存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。

15、总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。

16、硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。

17、软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。

18、兼容：计算机部件的通用性。

19、软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。

20、程序：完成某种功能的指令序列。

21、寄存器：是运算器中若干个临时存放数据的部件，由触发器构成，用于存储最频繁使用的数据。

22、容量：是衡量容纳信息能力的指标。

23、主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高、成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。

24、辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。

25、操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。

26、汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。

27、汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但不能被计算机的硬件直接识别。

28、编译程序：将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。

29、解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并立即执行源程序的语句。

30、系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件，与具体的应用领域无关。

31、应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。

32、指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。从存储器流向控制器。

33、数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间。

 

一、计算机的五个基本功能部件

输入设备、控制单元、存储单元、存储器、运算单元和输出设备。这些部件相互配合，相互协调地完成运算任务。输入设备用于接收外界信息，输出设备将计算的结果从计算机中输出，控制器完成操作步骤的控制和协调，存储器用于存储程序和数据，运算器则是完成计算工作的部件。

 

二、计算机中采用什么计数器？为什么？

计算机中采用二进制，因为二进制可以很容易的用数据电路表示，数据的运算和存储方式简单，是高效的数据表示方式。

 

三、为什么说系统软件是整个计算机系统的一部分？

计算机的系统软件是计算机系统不可缺少的一部分，因为计算机硬件的工作需要由系统软件控制。计算机如果没有系统软件就无法工作，因为应用软件的输入、存储、装入和运行都需要系统软件的支持，用户向计算机发出的操作命令也需要由系统软件来执行。

 

四、软件与硬件之间有什么关系？

软件和硬件在逻辑上是等效的，其区别在于速度、成本、可靠性、存储容量、变更周期等因素。一般而言，用硬件实现的功能具有较高的执行速度，但同时成本也相对较高，而且硬件不易改变，灵活性差。硬件是基础，通常实现一些最基本的系统功能，软件则实现一些比较复杂的功能，作为硬件的扩充。

1、原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号，2代表负号，其余的代表数据的绝对值。

2、补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.

3、反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反。

4、移码：带符号数据表示方法之一，符号位用1表示正，0表示负，其余位与补码相同。

5、阶码：在浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。

6、尾数：在浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。

7、基数：在浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。

8、机器零：在浮点数据编码中，阶码和尾数都全为0时代表的0值。

9、上溢：指数的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。

10、下溢：指数的绝对值太小，以至小于数据编码所能表示的数据范围。

11、规格化数：在浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R，即小数点后的第一位不为零。

12、Booth算法：一种带符号数乘法，它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。

13、海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。

14、冯。诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位置1.

15、检错码：能够发现某些错误或具有自动纠错能力的数据编码。

16、纠错码：能够发现某些错误并且具有自动纠错能力的数据编码。

17、海明码：一种常见的纠错码，能检测出两位错误，并能纠正一位错误。

18、循环码：一种纠错码，其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字。

1、RAM：随机访问存储器，能够快速方便的访问地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。

2、ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。

3、SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。

4、DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。

5、EDODRAM：增强数据输出动态随机访问存储，采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。

6、PROM：可编程的ROM，可以被用户编程一次。

7、EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的。

8、EEPROM：电可擦写可编程的ROM，能够用电子的方法擦除其中的内容。

9、SDRAM：同步型动态随机访问存储器，在系统时钟控制下进行数据的读写。

10、快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。

11、相联存储器：一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于是cache中查找数据。

12、多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读写操作重叠进行。

13、访存局部性：CPU的一种存特性，对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在90%的区域中。

14、直接映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块。

15、全相联映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块可映象到任何cache块。

16、组相联映象：cache的一种地址映象方式，将存储空间分成若干组，各组之间用直接映象，组内各块之间用全相联映象。

17、全写法（写直达法）：cache命中时的一种更新策略，写操作时将数据既写入cache又写入主存，但块更时不需要将调出的块写回主存。

18、写回法：cache命中时的一种更新策略，写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。

19、按写分配：cache不命中时的一种更新策略，写操作时把对应的数据块从主存调入cache.

20、不按写分配：cache不命中时的一种更新策略，写操作时该地址的数据块不从主存调入cache.

一般写回法采用按写分配法，写直达法则采用不按写分配法。

21、虚拟存储器：在内存与外存间建立的层次体系，使得程序能够像访问主存储器一样访问外部存储器，主要用于解决计算机中主存储器的容量问题。

22、层次化存储体系：把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存储器，并通过软硬件的管理将其组成统一的整体，使所存储的程序和数据按层次分布在各种存储器件中。

23、访问时间：从启动访问存储器操作到操作完成的时间。

24、访问周期时间：从一次访问存储的操作到操作完成后可启动下一次操作的时间。

25、带宽：存储器在连续访问时的数据吞吐率。

26、段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大或缩小。

27、页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定容量的页，需要是装入内存，各页可装入主存中不同的实际页面位置。

28、段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间逻辑模块分成段，每段又分成若干页。

29、块表：主存-cache地址映像机制，由查块表判定主存地址的存储单元是否在cache中以及在cache中的位置。

30、页表：页式虚拟存储器管理用的地址映象表，其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等。

31、段表：段式虚拟存储器管理用的地址映象表，其中包括每个段的基地址、段长、装入位和访问方式等。

32、固件：固化在硬件中的固定不变的常用软件。

 

一、地址译码的方式

有：单译码方式和双译码方式（行选通线又称字选通线，列选通线又称为位选通线）

在单译码方式中的存储器中只用一个译码电路，将所有的地址信号转换成行选通信号，一一行内的各存储单元构成一个数据字的存储位置，适合于小容量的存储器芯片。

在双译码方式中，采用两个地址译码器，输入的地址信号分成两部分送到两个译码器中，分别产生行选通信号和列选通信号，行选取通和列选通都有效的存储单元被选中。这种存储器芯片将一个数据字的同一位组织在一个阵列中，在多位的存储器芯片中就有多个这样的阵列，适合于容量较大的存储器芯片。

 

二、提高存储器工作速度的技术主要有芯片技术和结构技术

芯片技术：（1）快速页式动态存储器（FPMDRAM）存储器的下一次访问可以利用上一次访问的行地址，这样就可以减少两次输入地址带来的访问延迟。（2）增强数据输出存储器（EDODRAM）与FPMDRAM相似，增加了一个数据锁存器，并采用不同的控制逻辑连接到芯片的数据驱动电路中以提高数据传输速率。（3）同步型动态存储器芯片（SDRAM），芯片在系统时钟控制下进行数据的读出与写入。（4）相联存储器是一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于cache中查找数据，整个存储器阵列同时进行数据的匹配操作。
 

1、指令系统：计算机中各种指令的集合

2、计算机指令：计算机硬件能识别并能直接执行操作的命令，描述一个基本操作。

3、指令编码：将指令分成操作码和操作数地址码的几个字段来编码。

4、指令格式：指定指令字段的个数，字段编码的位数和编码的方式。

5、立即数：在指令中直接给出的操作数

6、指令字长度：一个指令字所占有的位数。

7、助记符：用容易记忆的符号来表示指令中的操作码和操作数。

8、汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但是不能被计算机的硬件直接识别。

9、伪指令：汇编语言程序所提供的装入内存中的位置信息，表示程序段和数据段开始信息及结束信息等。且不转换成2进制机器指令。

10、小数端：将最低字节存到小地址位置。

11、堆栈：数据的写入写出不需要地址，按先进后出的顺序读取数据的存储区。

12、操作数寻址方式：指令中地址码的内容及编码方式。

13、系统指令：改变计算机系统的工作状态的指令。

14、特权指令：改变执行特权的指令，用于操作系统对系统资源的控制。

15、自陷指令：特殊的处理程序，又叫中断指令。

16、寻址方式：对指令的地址码进行编码，以得到操作数在存储器中的地十的方式。

17、相对转移：一种形成转移目标地址的方式，转移指令的目标指令地址是由PC寄存器的值加上一个偏移量形成的。

18、绝对转移：一种形成才转移目标地址的方式，转移指令的目标指令地址是由有效地址直接指定，与PC寄存器的内容无关。

19、无条件转移：一种转移指令类型，不管状态如何，一律进行转移操作。

20、条件转移：一种转移指令类型，根据计算机中的状态决定是否转移。
 

1、指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。

2、机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间。

3、指令仿真：通过改变微程序实现不同机器指令系统的方式，使得在一种计算机上可以运行另一种计算机上的指令代码。

4、指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一种计算机的指令。

5、硬连线逻辑：一种控制器逻辑，用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。

6、微程序：存储在控制存储中的完成指令功能的程序，由微指令组成。

7、微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。

8、微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的操作。

9、微地址：微每时令在控制存储器中的存储地址。

10、水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作控制信号的微指令。

11、型微指令：一种微指令类型，设置微操作码字段，采用微操作码编码法，由微操作码规定微指令的功能。

12、控制存储器：微程序型控制器中存储微指令的存储器，通常是ROM.

13、控制存储器的容量取决于指令的数量，每条指令的微程序长度和微指令代码的利用率。