从0复习两天，边复习边整理文档，竟然考了90

室友没怎么复习，考前看了我的文档，考后对我表示了极大的感谢。除了一个新问题，考试内容都在这个文档上。

建议背诵本文档的内容，然后做老师通常留下的课后问题，一天的复习没有问题(指及格~

分享主要是数媒专业复习资料少，机组学的内容比软工少。数媒的弟弟妹妹不用紧张复习，抓住重点才是最重要的！

word原版:(14条消息) 山东大学软件学院数媒机组复习文档-其他文档资源-CSDN文库

内容和下面一模一样！

目录

第一章

数据表示

第六章

数字逻辑

第四章

第七章

第八章

第九章

第十章

第五章

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第一章

1.冯·诺伊曼计算机的特点？

1)计算机由五个部件组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；

2)指令和数据存储在同一位置的存储器中，可以根据地址进行搜索；

3)指令和数据均以二进制数表示；

4)指令由操作码和地址码组成；

5)使用存储程序的想法。指令按顺序存储在存储器中，通常自动取出执行；

6)机器以运算器为中心。

2.计算机硬件框图

1)现代计算机可以认为由三部分组成:CPU 、I/O 设备及主存储器。CPU 与主存储器结合，称为主机， I/O 设备又称外部设备。

2)各部件的作用

CPU包括运算器和控制器；ALU 它是完成算数和逻辑操作的核心器件；CU 用于解释存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令，是控制器的核心装置。

存储程序和数据的主存储器 CPU 交换信息；

I/O 设备受 CPU 用于完成相应的输入输出操作。

3.加减乘除操作过程，结合以下内容

4.不考技术指标

5.存储容量：存储二进制信息的总位数

B：字节；b：位

1k = 1024 = 2^10

1M = 2^20 = 1024k

1G = 2^30 = 1024M

(通信中，K：10^3;M:10^6;G:10^9)

6. 计算机如何区分存储器中的指令和数据？

CPU 访问的指令和数据可以从时间和空间两个层面区分。

1)时间水平:在取指周期(或操作取指微程序)内 PC 提供访问存储地址，获取指令；在执行周期（或操作执行周期对应的微程序段）中，指令的地址代码部分提供访问存储地址，即操作数，即数据。

2)空间层面:取得的机器指令应存储在指令寄存器中，取得的数据(或操作数)应存储在以累加器为代表的通用寄存器中。

数据表示

1.二进制→十进制：按权展开(小数点后的权利是-1，-2)

2.十进制→二进制：

①整数:除2取余，从低到高写；减权法

②小数：乘2取整，直到0，小数从左到右写

3.与16进行相互转换：

16进制末尾带H，十进制末尾带D，八进制末尾带Q；

四位一组二进制；

一、二、三、四、六、七、九A,B,C,D,E,F

第六章

1.原码、反码、补码

原码：

如符号位数值化 1110→0，1110；-1010→1，1010；-0.1111→1.1111；0.1010→0.1010

（0的原码表示不唯一，+0，-0）

加减法看绝对值和符合判断运算

补码：

正数原反补表现形式相同

负数（符号未数值化）求反最低位+1；

串行求补：最低位出现的1及后面的0照抄，前面的全部求反

负数（原码）除符号位外，求反+1或串行求补

已知补码求真值：

正数照抄；负数串行求补，不要忘记添加符号位

（0的补码表示唯一，补码多的状态来表示-1）

反码：

负数反码就直接求反，原码求反码不变符号位

（0的反码表示不唯一，+0，-0）

2.移码

补码和移码只差一位符号位

（0的移码表示唯一）

用移码表示浮点数的阶码，能方便地判断浮点数的阶码大小

3.求补：

已知一个数的补码，求对应负数的补码，连同符号位一起求反+1

4.浮点数：

规格化：

原码尾数最高位为1，右移1位阶码加1，左移一位阶码减1

反码、补码符号位和最高位值不同为规格化

5.定点数、浮点数、定点机、浮点机的数据写法

6.不同编码，可以表示的四个极值点，最大正数最小正数，最大负数最小负数（补码的不太一样！）

7.机器零

8.补码加法

9.溢出判断：

  ①一位符号位判断溢出

参加操作的两个数（减法时即为被减数和“求补”以后的减数）符号相同，其结果的符号与原操作

数的符号不同，即为溢出

  ②二位符号位判断溢出

双符号位00表示正号，11表示负号，最高符号位代表其真正的符号位。

结果的双符号位相同，未溢出；结果的双符号位不同，溢出。

 10.乘法运算

 11.浮点四则运算

 加减运算对阶原则：小阶向大阶看齐

 规格化：左规最多n-1次，有可能出现机器零；尾数溢出时右规，最多一次

作业：P290 6.4，6.5，6.12，6.19

数字逻辑

1.与、或、非、异或、同或

2.0异或A，得到A；1异或A，得到A非；A异或A，得到0

3.卡诺图，给出真值表画出卡诺图，给出最小项用卡诺图化简                                                 

逻辑相邻：相邻单元输入变量的取值只能有一位不同。

4.卡诺图化简规则（课件P64例题）

5.三态输出门（TS门）：输出高电平、输出低电平和高阻状态（高阻状态不可存储，可以呈现，是禁止状态；前两个是工作状态） 

第四章

1.RAM：随机存储器 ROM：只读存储器

2.存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？  

1）存储器的层次结构主要体现在 Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。             

 2）Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。                     

主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。                                                                           

综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。                                                                                                                           

3）主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。

3.存储器扩展必考必考必考！！！

4.芯片，例如1K * 4：1K表示10条地址线，4表示4条双向数据线；8K * 8：8K表示有13条地址线，8表示有8条双向数据线，再加上至少一条片选线，一条读写线，两条电源线（一个高电平，一个低电平），最少25条线

 5.动态RAM，画出简图

6.试比较静态 RAM 和动态 RAM。

1）静态 RAM：依靠双稳态触发器保存二进制代码，只要不断电，信息就不会丢失；功耗较大，集成度较低，速度快，每位价格高，适合于作 Cache 或存取速度要求较高的小容量主存。

2）动态 RAM：依靠电容存储电荷来保存二进制代码，需刷新电路进行动态刷新，存取速度较慢；功耗小，集成度高，每位价格低，适合于作大容量主存。

7.为什么要刷新？说明动态 RAM 各种刷新方式及其特点。

1）原因有两点：

① 主要原因：由于电容极板漏抗的存在，存储于电容中的 电荷存在泄漏的情况，这会导致动态 RAM 存储单元中的原存信息丢失。

② 此外，最常用的单管动态 RAM 的读出为破坏性读出。

综合上述两点，动态 RAM 必须要进行刷新。

2）动态 RAM 的刷新方式有集中式刷新、分散式刷新、异步式刷新和透明式刷新等四种方式。（只答前三种也可）

各种刷新方式的特点如下：

集中式刷新：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新。其缺点是进行刷新时必须停止读、写操作。这对主机而言是个“死区”

分散式刷新：刷新工作安排在系统的存取周期内进行，对主机而言不再有“死区”。但该方式加长了系统的存取周期，存在无谓刷新，降低了整机运行效率。因此，分散方式刷新不适用于高速存储器。

异步式刷新：结合了上述两种方式的优点，充分利用了最大刷新间隔。相对于分散式刷新而言，它减少了刷新次数；相对于集中方式来说，主机的“死区”又缩短很多。因此，这种方式使用得比较多。

透明式刷新：该方式不占用 CPU 时间，对 CPU 而言是透明的操作；但控制线路复杂。

8.存储器扩展。 例题课本P95 例4.1，4.2

位扩展

字扩展（常考）

9.简述Cache-主存地址映射有哪几种方式，以及各自的优缺点。

答：

Cache-主存地址映射有直接映射方式、全相联映射方式和组相联映射方式三种。

直接映射方式的特点：主存的字块只可以和固定的Cache字块对应，优点是方式直接，硬件实现电路简单，成本低；缺点是利用率低，同时命中率和效率较低。

全相联映射方式主存中的字块可以和Cache的任何字块对应，优点是方式灵活，利用率高；缺点是所需逻辑电路复杂，使用成本太高。

组相联映射方式是对前两种映射方式的折衷，组内全相联，组间直接映像。其特点是集中了两个方式的优点，成本也不太高，是目前应用最为广泛的Cache映射方式。

10. 以全相联映射技术为例，说明在带有 Cache 的存储系统中，“读”操作是怎样完成的。

当 CPU 发出主存地址后，地址映射机构按照全相联映射方式将主存地址标记与 Cache 所有字块的标记进行比较，以判断出所访主存字（主存地址的内容）是否已在 Cache 中。若命中，直接访问 Cache，将该字送至 CPU；若未命中，一方面要访问主存，将该字传送给 CPU，与此同时，要按照全相联映射方式转换的 Cache 地址将该字所在的主存块装入 Cache，如果此时 Cache 已装满，就要执行替换算法，腾出空位才能将新的主存块调入。

11.八位（b）一个字节（B），字由若干字节组成

12.学会划地址，直接映射、全相联映射、组映射

作业:P150 4.3，4.6，4.9，4.14，4.15，4.28

第七章

1.数据在存储器中的存放方式：

字地址为低字节地址；字地址为高字节地址

2.无条件转移JMP

3.数据寻址

①立即寻址：形式地址A就是操作数，指令执行阶段不访存   #

②存储器直接寻址：EA = A 有效地址由形式地址直接给出 访存一次

③隐含寻址：操作数地址隐含在操作码中

④间接寻址：EA=(A) 有效地址由形式地址间接提供 访存两次 可以访问整个内存空间 @

⑤寄存器直接寻址：EA=Ri 有效地址即为寄存器编号 执行阶段不访存，只访问寄存器，执行速度快

⑥寄存器间接寻址：EA=（Ri） 有效地址在寄存器中， 操作数在存储器中，执行阶段访存

⑦基址寻址：EA = ( BR ) + A  BR 为基址寄存器 可扩大寻址范围 有利于多道程序 BR 内容由操作系统或管理程序确定 在程序的执行过程中 BR 内容不变，形式地址 A 可变

⑧变址寻址：EA = ( IX ) +A  IX 为变址寄存器（专用） 可扩大寻址范围   IX 的内容由用户给定 在程序的执行过程中 IX 内容可变，形式地址 A 不变 便于处理数组问题

⑨相对寻址：相对位移量的概念和计算 位移量A可正可负，通常用补码表示 转移地址不固定，随PC值的变化而变化 *

⑩堆栈寻址

4. 寻址方式的含义：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法。

5. 试比较基址寻址和变址寻址。

1）相同点：二者都可有效地扩大指令寻址范围，在形成有效地址时算法相同。

2）不同点：

①二者的使用方式不同。变址寻址方式：指令提供基准量可变， 位移量不变；适于处理一维数组。基址寻址方式：基址指令提供基准值不变，位移量可变；适用于扩大有限字长指令的访存空间。

②二者的应用目的不同。变址寻址方式面向用户，用于对成批数据的连续的便捷访问；基址寻址方式面向系统，用来解决程序在实际主存中重定位问题（为程序分配存储空间）及扩大访存空间；

作业：P335 7.6，7.10，7.11

第八章

1.CPU的组成：寄存器、CU、ALU、中断系统

2.指令周期：取出并执行一条指令所需的全部时间（取指周期和执行周期，有些有间址周期、中断周期）

3. 什么是指令周期？指令周期是否有一个固定值？为什么？

1）指令周期是指CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间。

2）由于计算机中各种指令执行所需的时间差异很大，因此为了提高CPU运行效率，即使在同步控制的机器中，不同指令的指令周期长度都是不一致的，也就是说指令周期对于不同的指令来说不是一个固定值。

3）指令周期长度不一致的根本原因在于设计人员，为了提高CPU运行效率而这样安排的，指令功能不同，需完成的微操作复杂程度亦不同，因此，不同指令的指令周期也不同。

4. 画出指令周期的流程图，分别说明图中每个子周期的作用。

流程图见PPT

取指周期：完成取指令和分析指令的操作。

间址周期：取操作数的有效地址。

执行周期：执行指令的操作。

中断周期：将程序断点保存到存储器，转向终端服务程序入口。

5. 中断周期前是什么阶段？中断周期后又是什么阶段？在中断周期 CPU 应完成什么操作？ 

中断周期前是指令的执行阶段（处于执行周期）。中断周期后是取指令阶段（处于取指周期）。在中断周期中，CPU 应完成关中断、保存断点和转中断服务程序入口三个操作。

第九章

1.机器周期：所有指令执行过程中的一个基准时间

2.时钟周期：将一个机器周期分成若干个时间相等的时间段 时钟周期是控制计算机操作的最小单位时间 用时钟周期控制产生一个或几个微操作命令

3.微操作起点是一个寄存器，终点也是一个寄存器

4. 什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？ 

CPU 每取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期； 机器周期是在同步控制的机器中，所有指令执行过程中（执行一步相对完整

的操作）的一个基准时间，通常以访问一次存储器所需的时间作为一个机器周期； 时钟周期是指计算机主工作时钟的周期时间，它是计算机运行时最基本的时序单位，通常时钟周期等于计算机主频的倒数。 三者之间的关系：指令周期常常用若干个机器周期数来表示，机器周期也叫CPU 周期；而一个机器周期又包含若干个时钟周期。

5.微操作和信号流程图需要加强练习！！

作业：P394 9.11(1)，9.12（1），9.14（1）

第十章

1.安排微操作时序的原则：

原则一：微操作的先后顺序不得随意更改

原则二：被控对象不同的操作，尽量在一个节拍内完成

原则三：占用时间较短的操作尽量在一个节拍内完成，并且允许有先后顺序

第五章

1．什么叫中断?

计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况和特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行源程序，这就是中断。

2.CPU响应中断的条件是什么?

CPU响应中断的条件可以归纳为三条：

1）有中断请求；

2）CPU允许中断，即中断允许状态IF=1（或EINT=1）；

3）一条指令执行结束。

3. 接口的概念：

主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的软件控制。

4.接口的功能和组成：PPT

5.中断处理过程：中断请求、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回

6.中断服务流程：保护现场、中断服务、恢复现场、中断返回

7. 试比较单重中断和多重中断服务程序的处理流程，说明它们不同的原因。

1）二者的比较可用两种中断的服务程序流程图（见教材 P201）的对比来说明，此处略。

2）单重中断和多重中断的区别在于“开中断”的设置时间不同。对于单重中断，开中断指令设置在最后“中断返回”之前，意味着在整个中断服务处理过程中，不能再响应其他中断源的请求。而对于多重中断，开中断指令提前至“保护现场”之后，意味着在保护现场之后，若有更高级别的中断源提出请求，CPU也可以响应，从而实现中断嵌套，这是二者的主要区别。

8.DMA的工作过程