微机原理和计算机组成原理复习

1:冯诺依曼机器的主要特点?
1)计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成;
2)指令和数据存储在存储器中,并可以按地址访问;
3)指令和数据均以二进制表示;
4)指令由操作码和地址码构成,操作码指明操作的性质,地址码表示操作数在存储器中的位置;
图灵机的组成部分
1、带子,被分成许多方格,符号可以被写入其中或从中读出;
2、可以移动的读写头,能从带子上读取符号或将符号写到带子上;
3、指示读写头下一步如何做的一组规则。
什么是图灵计算谈谈你对图灵计算的理解
图灵机,又称图灵计算、图灵计算机
所谓的图灵机就是指一个抽象的机器,它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。在每个时刻,机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。
DMA的控制方式
DMA是I/0设备与主存储器之间由硬件组成的直接数据通路,用于高速I/0设备与主存之间的成组数据传送。数据传送是在DMA控制器控制下进行的。
DMA的3种工作方式如下:
(1)CPU暂停方式主机响应DMA请求后,让出存储总线,直到一组数据传送完毕
后,DMA控制器才把总线控制权交还给CPU,采用这种工作方式的I/0设备,在其接口中 一般设置有存取速度较快的小容量存储器,I/0设备与小容量存储器交换数据,小容量存储
器与主机交换数据,这样可减少DMA传送占用存储总线的时间,也即减少CPU暂停工作时间。(传送的是数据块)
(2)CPU周期窃取方式。DMA控制器与主存储器之间传送一个数据,占用(窃取)一个CPU周期,即CPU暂停工作一个周期,然后继续执行程序。
(3)直接存储器访问工作方式。这是标准的DMA工作方式。如果传送数据时CPU 正好不占用存储总线,则对CPU不产生任何影响。如果DMA和CPU同时需要访问存储
总线,则DMA的优先级高于CPU。
在DMA传送数据过程中,不能占用或破坏CPU硬件资源或工作状态,否则将影响CPU的程序执行。
8086的两种工作方式
最小模式:MN/MX为高电平用于由8086单一微处理器构成的小系统。在这种方式下,由8086CPU直接产生小系统所需要的全部控制信号。 最大模式:MN/MX为低电平用于实现多处理机系统,其中,8086CPU被称为主处理器,其他处理器被称为协处理器。在这种方式下,8086CPU不直接提供用于存储器或I/O读写的读写命令等控制信号,而是将当前要执行的传送操作类型编码为3个状态位输出,由总线控制器8288对状态信号进行译码产生相应控制信号。

两种模式的主要区别是:8086工作在最小模式时,系统只有一个微处理器,且系统所有的控制信号全部由8086CPU提供;在最大模式时,系统由多个微处理器或协处理器构成的多机系统,控制信号通过总线控制器产生。
请说明8253各个计数通道中三个引脚信号CLK,OUT和GATE的功能
答:CLK:输入信号,用于计数工作时,作为计数脉冲输入;用于定时工作时,作为定时基准脉冲输入。
OUT:输出信号,用于计数工作时,指示计数满的输出信号;用于定时工作时,指示定时时间到的输出信号。
GATE:输入信号,用于启动或禁止“减1计数器”的计数操作。
8253和8259是什么?有什么用?
8253芯片是可编程计数器/定时器,,一般用于软件定时和外部事件计数。
8259是可编程中断控制器用于管理8086系列微机系统的外部中断请求
8259芯片主要用于中断控制

什么是大端模式,和小端模式
大端模式,是指数据的高字节保存在内存的低地址中,而数据的低字节保存在内存的高地址中
小端模式,是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低字节保存在内存的低地址中
有几种寻址方式
总共有七种寻址方式
1.立即数寻址方式,操作数作为指令的一部分而直接写在指令中,这种操作数称为立即数MOV AH, 80H   ADD AX, 1234H  
2.寄存器寻址方式,指令所要的操作数已存储在某寄存器中,或把目标操作数存入寄存器。把在指令中指出所使用寄存器(即:寄存器的助忆符)的寻址方式称为寄存器寻址方式。
3,直接寻址方式,接寻址即直接给出内存单元的物理地址/
4,寄存器间接寻址方式,指令操作数给出的是CPU内部寄存器的代码,而该寄存器存放有操作数的有效地址EA,这种寻址方式称为寄存器间接寻址方式。MOV BX,[DI]
5寄存器相对寻址方式,偏移地址是bx,bp,si,di中的内容再与一个8bit或16bit 的位移量之和。
mov ax,[bx]+12h
mov ax,[si]+5678h
mov ax,[bp]+1234h
在这里[bx]+12h,[si]+5678h,[bp]+1234h都是寄存器间接相对寻址。12h是8bit位移量,1234h和5678h是 16bit位移量
6基址加变址寻址方式,
7相对基址加变址寻址方在这里插入图片描述
cpu的组成和功能
一、数据运算
首先我们的中央处理器最核心的功能就是数据的处理,负责对数据进行各种算法运算和逻辑运算,产生有用的结果。形象的比喻就是CPU的功能就相当于我们大脑的功能,负责控制和处理问题。
二、程序控制
我们的电脑程序是由一个个的指令序列构成,而指令的顺序决定了程序运行的结果,所以我们的电脑要严格按程序规定的顺序进行工作,才能得到我们想要的结果,而我们的CPU则需要保证我们电脑按照一定的顺序来执行程序。
三、操作控制
我们电脑的指令通常是由若干个基本操作组成,CPU通过管理和产生这些基本操作的控制信号,并把信号送往相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行操作。这就好像我们人的大脑要发送各种信号去控制人的感觉、思想等。
四、时间控制
在电脑中,各种操纵控制信号需要受到严格的时间控制,才能使我们电脑有条不紊的自动工作,哪些信号先发出、哪些后发出、信号持续多长时间、何时终止等,这些问题统统需要我们的CPU来进行处理。

CPU的组成
运算器和控制器是组成CPU的两大核心部件以及相应的高速缓冲器和寄存器组和各类总线。
一,运算器
1、运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理,例如算术四则运算,与、或、求反等逻辑运算,算术和逻辑移位操作,比较数值,变更符号,计算主存地址等。
2、运算器中的寄存器用于临时保存参加运算的数据和运算的中间结果等。运算器中还要设置相应的部件,用来记录一次运算结果的特征情况,如是否溢出,结果的符号位,结果是否为零等。
3、计算机中运算器需要完成多种运算操作的功能,因而必须将各种算法综合起来,设计一个完整的运算部件。从小数点的表示形式可分为定点运算器和浮点运算器。定点运算器只能做定点数运算,浮点运算器功能较强,既能对浮点数,又能对定点数进行运算。

二,控制器
CPU中的控制器,功能是分析指令并发出相应的控制信号。控制器是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件,是计算机的神经中枢和指挥中心,由指令寄存器IR、程序计数器PC和操作控制器0C三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。操作控制器的功能就是根据指令操作码和时序信号,产生各种操作控制信号,以便正确地建立数据通路,从而完成取指令和执行指令的控制。
CPU内的每个功能部件都完成一定的特定功能。信息在各部件之间传送及数据的流动控制部件的实现。通常把许多数字部件之间传送信息的通路称为“数据通路”。信息从什么地方开始,中间经过哪个寄存器或多路开关,最后传到哪个寄存器,都要加以控制。在各寄存器之间建立数据通路的任务,是由称为“操作控制器”的部件来完成的。

不同的位数指针占的字节
在32位操作系统c语言指针占几个字节
1)在32位操作系统下,指针是占4个字节空间大小,不管是什么数据类型
(2)在64位操作系统下,指针是占8个字节空间大小,不管是什么数据类型
在CPU和内存之间引入cache的原因
用来缓解cpu和主存之间速度不匹配
总线的分类
1、数据总线(Data Bus):在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。
2、地址总线(Address Bus):用来指定在RAM(Random Access Memory)之中储存的数据的地址。
3、控制总线(Control Bus):将微处理器控制单元(Control Unit)的信号,传送到周边设备。
4、扩展总线(Expansion Bus):外部设备和计算机主机进行数据通信的总线,例如ISA总线,PCI总线。
5、局部总线(Local Bus):取代更高速数据传输的扩展总线。其中的数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus),也统称为系统总线,即通常意义上所说的总线。
2k*16的地址线是有几条地址线和数据线
https://editor.csdn.net/md/?articleId=129368160
https://blog.csdn.net/qq_45560230/article/details/129314397?spm=1001.2014.3001.5502
2k*16如果按字节寻址的话,数据线是16,地址线是12,按字来寻址的话,数据线16.地址线是不是11

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