一、1、计算机的层次结构计算机的组成

计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节如

组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，通

常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O

机理等等，大都属于抽象的属性。 冯.诺依曼计算机特点、

(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成 (2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内，并可以按地址寻访 (3) 指令和数据均可以用二进制代码表示

(4) 指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数所在存储器中的位置

(5) 指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定情况下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序

(6) 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。 计算机的技术指标（硬件技术） 机器字长、存储容量、运算速度、 三、1、总线的基本概念

总线是构成计算机系统的互联机构，是多个 部件 之间进行 数据传送 的公共通路。 2、总线结构方式

数据总线、地址总线、控制总线 3、总线的性能指标

总线宽度，总线带宽、时钟同步/异步、信号线数 总线控制

判优控制(集中式：3种）

② 常见的集中式总线控制有三种

⑴ 链式查询：其特点是只需很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，

但对电路故障很敏感。

⑵ 计数器定时查询：其特点是，计数可以从“0”开始，此时设备的优先次序是固定的，计数也可以从终止点开始，既是一种循环方式，此时设备使用总线的优先级相等，计数器的初始值还可以由程序设

置，故优先次序可以改变。此外，对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了主控线数，控制也较复杂。

⑶ 独立请求方式：其特点是：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变），但控制线数量多，总线控制更复杂。

③ 独立请求方式响应时间最快，链式查询对电路故障最敏感。 通信控制(同步、异步） 同步：明确统一，以最慢速度的部件设计公共时，它一般用于各部件存取时间比较一致的 场合。缺乏灵活性、有局限性

异步：速度不一致，有灵活性

半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟控制，又能像异步通信那样允许传输时间不一致，因此工作效率介于两者之间。 四、储存器的分类

按存取方式分：4种

（1）随机存储器（RAM）(2)只读存储器（ROM）（3）顺序存取存储器（4）直接存取存储器

储存器的层次结构

? (1) 存储器的层次结构主要体现在：缓存－主存和主存－辅存这两个存储层次上。 ? (2) 从CPU 的角度来看，缓存－主存这一层次的速度接近于缓存，高于主存，其容

量和位价却接近于

? 主存。从主存－辅存这一层次，其速度接近于主存，容量接近辅存，平均位价也接

近于辅存，从而解决了

? 速度、容量、成本这三者间的矛盾。

? (3) 主存与缓存之间的数据调动是由硬件自动完成的，CPU 不能直接访问辅存，辅

存只能与主存交换

? 数据，目前广泛采用虚拟存储技术，实现它们之间的信息调动均由硬件和操作系统

来实现。

主储存器的扩展

字位扩展技术、与CPU的连接方式(SRAM,ROM) 刷新定时方法、时间计算（DRAM）

? 高速缓冲储存器

原理、作用、三种映射方式

? 校验码（奇偶校验、海明码、循环冗(rong)余吗） ? 输入输出系统的组成I/O软件（I/o指令，通道指令）。I/O硬件 ? 接口的功能和组成总线包括：数据线，设备选择线命令线状态线 ? 选址功能，传送命令功能、传送数据功能反映I/O设备工作状态功能 传送方式（串、并行接口） I/O编址方式（统一、独立）

三种I/O交换方式程序控制方式，程序中断方式，直接存贮器存取方式DMA方式 1 .程序查询 2 .中断

? 中断处理过程

? 中断服务程序的流程 3 . DMA

? 工作过程

简要说明CPU与I/O之间传递信息可采用哪几种联络方式？它们分别用于什么场合？ CPU与I/O之间传递信息常采用 三种联络方式：直接控制（立即响应）、 同步、异步。 适用场合分别为： 直接控制适用于结构极简单、速度极 慢的I/O设备，CPU直接控制外设处于某种 状态而无须联络信号。 同步方式采用统一的时标进行联络， 适用于CPU与I/O速度差不大，近距离传送 的场合。 异步方式采用应答机制进行联络，适 用于CPU与I/O速度差较大、远距离传送的 场合。

I/O与主机交换信息时，共有哪几种控制方式？简述它们的特点

（1）程序查询方式 （2）程序中断方式 （3）直接存储器存取方式（ DMA ） （4） I/O 通

道方式 （5） I/O处理机方式

? CPU的功能和结

构

? ? ? ? ? ? ?

控制器的功能取指令，分析指令，执行指令

指令控制，操作控制，时间控制、数据加工、处理中断 运算器的功能 实现算术运算和逻辑运算 指令周期(概念和流程）

Cpu每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期 ？（取指，间址、执行、中断） 指令流水线

? 流水线原理

? 提高处理器执行指令的效率，把一条指令的操作分成多个细小的步骤，

每个步骤由专门的电路完成。 ? 影响性能的因素

? 结构相关、数据相关、控制相关 ? 流水线的性能指标 ? 吞吐率、加速比、效率

用户可见寄存器(1) 通用寄存器(2) 数据寄存器(3) 地址寄存器(4) 条件码寄存器