计算机指令

1.1计算机的分类和其特性 计算机通常分为三类：个人计算机 服务器 嵌入式计算机 个人计算机：给单个用户提供服务 服务器：给多个用户运行大型程序提供服务 嵌入式计算机：嵌入到其它设备中的计算机 执行已经预定的一个或者一组程序 1.2后PC时代 个人移动设备PMD ： 智能手机 平板电脑等 1.3 在20世界六七十年代 限制计算机性能的主要是内存 多核微处理器：在一个集成电路上面有多个核的微处理器 一个程序的性能主要取决于：1.算法 2.编译程序 3.计算机执行的机器指令的有效性 2 计算机系统结构的八个伟大思想 2.1 面向摩尔定律的设计 摩尔定律 每隔18-24个月 集成电路上的芯片数目将翻一番 2.2 使用抽象化设计 上层只能看到下层的抽象模型 而看不到细节 2.3 并行 计算机并行操作 2.4 流水线 并行的一种特例 2.5 预测 在预测错误的情况下代价不大且预测准确率较高的情况下采用预测 2.6 存储器层次 小而快的再上 大而慢的在下 2.7 使用冗余 添加冗余部件 提高系统的可靠性 2.8 加速大概率事件 加速大概率事件远比优化小概率事件效果大 3 程序概念入门 应用软件 系统软件 硬件 系统软件最重要的是：操作系统 和 编译程序 操作系统：用户软件和硬件之间的接口 为用户提供各种服务和监控功能 操作系统的主要作用：处理简单的输入和输出 分配内存和外存

原文地址： https://wenku.baidu.com/view/935be3d1c1c708a1284a4446 一、选择题 1、在间址周期中，_C_____。 A．所有指令的间址操作都是相同的； B．凡是存储器间接寻址的指令，它们的操作都是相同的； C．对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令，它们的操作是不同的； D．以上都不对。 2、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有利用价值的信息，我们称其为_C_____。 A. 数值计算 B. 辅助设计 C. 数据处理 D. 实时控制 3、定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是____A_。 A.-215 ~ +（215 -1） B.-（215 –1）~ +（215 –1） C.-（215 + 1）~ +215 D.-215 ~ +215 4、根据传送信息的种类不同，系统总线分为___B___。 A. 地址线和数据线 B. 地址线、数据线和控制线 C. 地址线、数据线和响应线 D. 数据线和控制线 5、外存储器与内存储器相比，外存储器__B____。 A.速度快，容量大，成本高 B.速度慢，容量大，成本低 C.速度快，容量小，成本高 D.速度慢，容量大，成本高 一个256K×8的存储器，其地址线和数据线总和为___C___。 注解：256=2的8次方,所以地址线为8,256K*8

计算机组成原理（第二版）唐朔飞 编著（课本有些地方还不错，可以下载电子版看看） 五道解答题30‘=9’（9个知识点）+6’+6’+4’+5’ 我依据老师的考题范围手动整理，有什么问题or想添加的知识点请在评论下方留言！实时更新，助诸位共进步！ 一、解答题 1 . 影响流水线性能的因素主要有哪几种？请简要加以说明。 P348 结构相关：是当多条指令进入流水线后，硬件资源满足不了指令重叠执行的要求时产生的。不同指令争用同一功能部件产生资源冲突。 数据相关：是指令在流水线中重叠执行时，当后继指令需要用到前面指令的执行结果时发生的。可能改变对操作数的读写访问顺序。 控制相关：是当流水线遇到分支指令和其它改变PC值的指令时引起的。 2 . 为了保证DRAM的存储信息不遭破坏，必须在电荷漏掉前就进行充电，称为刷新。常见的刷新方式有哪三种，试分析它们间的区别。 P86 集中刷新：是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读/写操作。 分散刷新：是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。 异步刷新：是前两种方式的结合，既可缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。 3 . 说明计算机九大寻址方式及有效地址EA计算方法。 P311 立即寻址：无需寻址 隐含寻址：无需寻址 直接寻址：EA=A 间接寻址：EA=(A) 相对寻址：EA=(PC)+A

一、选择类型题: 1．现代计算机组织结构是以_B____为中心，其基本结构遵循冯·诺依曼思想。 A. 寄存器 B. 存储器 C. 运算器 D. 控制器 2．存储字长是指 ___ B ___ 。 A ．存放在一个存储单元中的二进制代码组合； B ．存放在一个存储单元中的二进制代码位数； C ．存储单元的个数； D ．机器指令的位数。 3 ． CPU 通过 ____ B __ 启动通道。 A ．执行通道命令； B ．执行 I/O 指令； C ．发出中断请求； D ．程序查询。 4 ．对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在 __ C ____ 方面的应用。 A ．数值计算； B ．辅助设计； C ．数据处理； D ．实时控制。 5．电子计算机的算术／逻辑单元、控制单元及存储器合称为C A．CPU B．ALU C．主机； D．UP 6．存储周期是指 ______ 。 A ．存储器的写入时间； B ．存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间； C ．存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间； D ．指令执行时间。 7．当定点运算发生溢出时，应______ 。 A．向左规格化； B．向右规格化； C．发出出错信息； D ．舍入处理。 8 ．加法器采用先行进位的目的是 ______ 。 A ．优化加法器的结构； B ．节省器材； C ．加速传递进位信号； D ．增强加法器结构。 9

计算机组成原理题库 ~~02|01|1|2|A0400047_010_1|871 ^^通常划分计算机发展时代是以（ ）为标准的。 A、所用电子器件 B、运算速度 C、计算机结构 D、所用语言 ^^A ~~02|01|1|2|A0400047_010_2|872 ^^能够被计算机硬件直接识别的语言是（ ）。 A、符号语言 B、机器语言 C、汇编语言 D、机器语言和汇编语言 ^^B ~~02|01|1|2|A0400047_010_3|873 ^^计算机能直接执行的程序是（ ）。 A、命令文件 B、汇编程序 C、机器语言程序 D、源程序 ^^C ~~02|01|1|2|A0400047_010_4|874 ^^计算机内的信息都是以（ ）形式表示的。 A、BCD码 B、二进制码 C、字母码 D、符号码 ^^B ~~02|01|1|2|A0400047_010_5|875 ^^至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示，其理由是（ ）。 A、节省物理器件 B、运算速度快 C、物理器件容易实现 D、信息处理方便 ^^C ~~02|01|1|2|A0400047_010_6|876 ^^电子计算机技术在半个世纪中虽有很大进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。他就是（ ）。 A、牛顿 B、爱因斯坦 C、爱迪生 D、冯·诺依曼 ^^D ~~02|01|1|2|A0400047

计算机的工作模式 对于计算机来说，CPU（central processing Unit,中央处理器）肯定是最核心的，程序执行全都要依赖于它。 CPU和其他设备连接，要靠一种叫总线（bus）的东西，其实就是主板上密密麻麻的集成电路，这些东西组成了CPU和其他设备的高速通道。 在这些设备中，最重要的是内存(memory)，因为单靠CPU是没法完成计算任务的，很多复杂的计算任务需要把中间结果保存下来，然后基于中间结果进行进一步计算，CPU本身是没有办法保存这些结果的，这就需要依赖内存了。 当然总线上也会有一些其他设备，例如显卡会连接显示器，磁盘控制器会连接硬盘，USB控制器会连接鼠标和键盘等等。 CPU和内存是完成计算任务的核心组件，CPU其实也不是单独一块，它包括三个部分，运算单元 ，数据单元和控制单元。 运算单元只管算，例如做加法，做位移等等。但是它不知道应该算哪些数据，运算结果应该放在哪里。运算单元计算的数据如果每次都要经过总线，到内存中去现拿，这样就太慢了， 所以有了数据单元。数据单元包括CPU内部的缓存和寄存器组，空间很小，但是速度飞快，可以暂时存放数据和运算结果。 有了放数据的地方，也有了算的地方，还需要有个指挥到底做什么运算的地方，这就是控制单元。控制单元是一个统一的指挥中心，它可以获得下一条指令，然后执行这条指令，这个指令会指定运算单元取出数据单元的某几个数据

不以规矩．不能成方圆。--《孟子·离娄上》 说到指令集以及CPU架构体系，大家就会想到计算机专业课程里面的计算机体系结构的方面的内容。既然课程中已经有了的内容我就不想那么枯燥的去复述一遍，而是先看一个类的定义： //定义寄存器编号 typedef enum : int { Reg0, Reg1, Reg2, Reg3 } RegNum; //定义系统调用编号 typedef enum : int { Int3 //设备输出，将寄存器Reg0中的内容输出到屏幕 } Interrupt; //定义指令索引 typedef int Instruct; /** 虚拟CPU类，模拟CPU所提供的指令。 虚拟CPU由4个寄存器和运算部件组成。四个寄存器的编号分别定义在RegNum中；运算部件提供了赋值、加减、比较、跳转9个指令。 */ @interface VCPU : NSObject //将一个常量值赋值给编号为reg的寄存器中。 -(void)moveFromConst:(int)val toReg:(RegNum)reg; //将编号为reg1的寄存器中的值赋值给编号为reg2的寄存器中。 -(void)moveFromReg:(RegNum)reg1 toReg:(RegNum)reg2; //将编号为reg的寄存器中的值赋值给地址为addr的内存中。 -(void

一弹指六十刹那，一刹那九百生灭。 --《仁王经》 组件 计算机是一种数据处理设备，它由CPU和内存以及外部设备组成。CPU负责数据处理，内存负责存储，外部设备负责数据的输入和输出，它们之间通过总线连接在一起。CPU内部主要由控制器、运算器和寄存器组成。控制器负责指令的读取和调度，运算器负责指令的运算执行，寄存器负责数据的存储，它们之间通过CPU内的总线连接在一起。每个外部设备(例如：显示器、硬盘、键盘、鼠标、网卡等等)则是由外设控制器、I/O端口、和输入输出硬件组成。外设控制器负责设备的控制和操作，I/O端口负责数据的临时存储，输入输出硬件则负责具体的输入输出，它们间也通过外部设备内的总线连接在一起。 上面的计算机系统结构图中我们可以看出 硬件系统的这种组件化的设计思路总是贯彻到各个环节。在这套设计思想(冯.诺依曼体系架构)里面，总是有一部分负责控制、一部分负责执行、一部分则负责存储，它之间进行交互以及接口通信则总是通过总线来完成。这种设计思路一样的可以应用在我们的软件设计体系里面：组件和组件之间通信通过事件的方式来进行解耦处理，而一个组件内部同样也需要明确好各个部分的职责(一部分负责调度控制、一部分负责执行实现、一部分负责数据存储)。 缓存 一个完整的CPU系统里面有控制部件、运算部件还有寄存器部件。其中寄存器部件的作用就是进行数据的临时存储。既然有内存作为数据存储的场所

https://www.csdn.net/gather_2b/NtDaIg5sMTktYmxvZwO0O0OO0O0O.html 一直都把堆栈放一起，所以很多人会误以为他们的组合是一个词语，就像“衣服”一样简单，其实不然，今天在下就将最近学习总结的一些与大家分享。 一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分： 1、栈区（stack）：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，其操作方式类似于数据结构的栈。 2、堆区（heap）：一般是由程序员分配释放，若程序员不释放的话，程序结束时可能由OS回收，值得注意的是他与数据结构的堆是两回事，分配方式倒是类似于数据结构的链表。 3、全局区（static）：也叫静态数据内存空间，存储全局变量和静态变量，全局变量和静态变量的存储是放一块的，初始化的全局变量和静态变量放一块区域，没有初始化的在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。 4、文字常量区：常量字符串就是放在这里，程序结束后由系统释放。 5、程序代码区：存放函数体的二进制代码。 堆和栈的区别： 一、由以上综述就可以得知，他们程序的内存分配方式不同。 二、申请和响应不同： 1、申请方式：stack由系统自动分配，heap需要程序员自己申请，C中用函数malloc分配空间，用free释放，C++用new分配，用delete释放。 2、申请后系统的响应： 栈