计算机体系结构知识打印（软设-网工通用-包含答案）..doc

计算机体系结构 适用班级：软件设计师、网络工程师 主讲：刘琳芳 网址： E-Mail:bitpx@163.com 分值说明：软件设计师考5-8分（早上试题） 网络工程师考5分左右（早上试题） 比特培训中心 贵州·贵阳 一．计算机科学基础 1 1.1 数制及其转换 1 1.1.1 计算机中常用的数制 1 1.1.2不同数制间的转换 1 1.2数据的表示 2 1.2.1数的机器码表示 2 1.2.2定点数的表示方法 2 1.2.3浮点数 3 1.3 逻辑运算和算术运算 3 1.3.1 逻辑运算 3 1.3.2 算术运算 4 1.3.3 溢出判别 4 二．计算机体系结构 5 2.1计算机系统结构概述 5 2.2存储系统 5 2.2.1 主存MM 5 2.2.2 高速缓存cache 5 2.2.3 硬磁盘存储设备 8 2.2.4.相联存储器 11 2.3 指令系统 11 2.3.1指令格式 11 2.3.2 操作码格式 11 2.3.3指令和数据的寻址方式 12 2.3.4 CISC和RISC的区别 13 2.4 中央处理器 13 2.4.1 指令执行的过程 13 2.4.2 CPU指令执行流程图 13 2.4.3 CPU的组成 13 2.4.4 CPU的主要寄存器 14 2.4.5中断系统 14 2.5流水线操作 15 2.5.1指令流水线 15 2.5.2 流水线处理机的主要指标 15 2.6 输入输出系统 17 2.6.1 输入输出设备的编址方式 17 2.6.2输入输出设备的控制方式 17 2.7总线结构 17 2.7.1 总线的定义与分类 17 2.7.2系统总线的功能 18 2.7.3内总线 18 2.7.4外总线 18 2.8 多处理机与并行处理 19 2.8.1计算机系统结构的分类 19 2.8.2 阵列处理机 19 2.8.3 多处理机 19 2.8.4 并行处理机 19 三．计算机可靠性与系统性能基础知识 19 3.1计算机可靠性与系统性能 19 3.1.1计算机可靠性概述 19 3.1.2 计算机可靠性模型 19 3.1.3计算机系统的性能评价 21 四．计算机体系结构历年试题上午真题 22 一．计算机科学基础 1.1 数制及其转换 1.1.1 计算机中常用的数制 1.十进制数 基数为10，逢十进一，数字的表示从0到9，表示符号为D，如“12.3”按照位权展开： （12.3）10＝1×101＋2×100+3×10-1＝12.3D 2.二进制数 基数为2，数字符号只有0和1。逢二进一，表示符号为B，如“11.1” 按照位权展开： （11.1）2＝1×21＋1×20+1×2-1＝11.1B 3.八进制数 基数为8，逢八进一，数字的表示从0到7，表示符号为O，如“11.1” 按照位权展开： （11.1）8＝1×81＋1×80+1×8-1＝11.1O 4.十六进制数 基数为16，逢十六进一，数字的表示从0到9，10用A表示，以此类推B，C，D，E，F表示15，表示符号为H，如“4FD” 按照位权展开： （4FD）16＝4×162+15×161+13×160＝4FDH 1.1.2不同数制间的转换 1.二、八、十六进制转换为十进制 （11.1）2＝1×21＋1×20+1×2-1＝（3.5）10 2.八进制转换为二进制 用“1位拆分为3位”的方法， 如7.2＝111. 010B 3.十六进制转换为二进制 用“1位拆分为4位”的方法， A2B.CH=1010 0010 1011.1100 B 4.十进制转换为二进制，如图1-1： 表1-1 十进制、二进制、八进制、十六进制基数对照表 十进制 二进制 八进制 十六进制 0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 16 10000 20 10 1.2数据的表示 1.2.1数的机器码表示 1.原码 ： 符号位用0表示正数，1表示负数，其余位不变。 （原＝011100101 （原＝111100101 （+0）原＝000000000 （-0）原＝100000000 2.反码： 正数，反码与原码一样，负数，反码是对它的原码（除符号位