期末复习中的随手笔记，本文仅供参考，如有错误之处请指出 ----------------------6.6----------------- 考试回来了，平时分也不高，考的也不好，多半挂了，经验就是概念性的东西过一遍就好，刷题还是要多看老师ppt，这篇回答也就留着，舍不得上，就当的概念性东西的笔记了qaq

1.cpu暂停工作方式：cpu收到停止信号后,要求cpu放弃对地址总线，数据总线和有关控制总线的控制权，直到一批数据传送完毕后,DMA控制器才把总线控制权交还给CPU。 特点：DMA工作时cpu不执行程序，控制简单。可以适应传输数据速度很高的设备。但cpu效能没得到充分利用。由于一般外设传送两个数据的间隔大于内存的存储周期，所以内存资源也没用的到充分利用。

奇偶校验就是在原有的二进制数据的基础上加校验位 有效信息位：1001101 奇校验：10011011 或 11001101 偶校验：10011010 或 01001101

1.寻址方式：根据指令中给出的地址码寻找操作数有效地址的方式求 2. 隐含寻址：隐含寻址就是不明显的给出操作数的地址，操作数的地址隐含于操作数或某个寄存器内，例如，一地址格式的加法指令只给出一个操作数的地址，另外一个操作数的就隐含在ACC累加器中，这样，累加器的地址就是操作数的地址。 3. 立即寻址：操作数就在指令内，因此，也叫做立即数，采用补码的形式存放，在执行阶段不访问内存。 4. 直接寻址的指令字中的形式地址A就是操作数的有效地址EA，即 EA=A； 5. 寄存器寻址方式：寄存器直接寻址指令字中的内容是寄存器的编号，操作数在指定编号的寄存器里。 6. 寄存器间接寻址：寄存器间接寻址也是指定寄存器编号，但是寄存器内存放的并不是操作数，而是操作数的有效地址。 7. 基址寻址：基址寻址需要有基址寄存器BR，操作数的有效地址等于形式地址加上基址寄存器中的内容（基地址）。 8. 相对寻址方式：相对寻址的有效地址是将程序计数器PC内容与指令字中形式地址A相加而成。 9. 变址寻址方式：变址寻址与基址寻址极为相似，有效地址等于指令字中的形式地址与变址寄存器IX的内容相加 。 10. 块寻址：常用在输入和输出指令中，通常在指令中指出数据块的起始地址和数据块的长度 11. 段寻址方式：与基址寻址类似


“中断优先级是硬件将中断源分为若干个级别；为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级，微机系统中有多个中断源，有可能出现两个或两个以上中断源同时发出中断请求的情况。”

答:指令是计算机完成一个功能的最小操作,它由操作码和地址码组成,过程是取指令、分析指令和执行指令。

这里参考了另外一位博主的文章 对应每一个中断请求触发器就有一个屏蔽触发器，将所有的屏蔽触发器组合在一起，就成了一个屏蔽寄存器，屏蔽寄存器中的内容称为屏蔽字。在终端服务程序中设置合适的屏蔽字，能起到对优先级别不同的中断源的屏蔽作用。屏蔽技术是可以改变优先等级的。优先级包含响应优先级和处理优先级。响应优先级是CPU响应各中断源请求的优先次序，这种次序一般是硬件线路已经设置好的，不便改动。处理优先级是CPU实际对各中断源请求的处理优先次序。如果不采用屏蔽技术，响应的优先次序就是处理的优先次序。

那么，应该如何设置合适的屏蔽字呢？下面用两个例题来说明如何进行屏蔽字的设置。

例一、某机有四个中断源A、B、C、D,按照中断响应的优先次序由高到低排序为A→B→C→D，现要求中断次序改为A→D→C→B。写出新的屏蔽字。

例二、某机有五个中断源L0、L1、L2、 L3、L4，按中断响应的优先次序由高向低排序为L0® L1®L2®L3®L4，根据下示格式，现要求中断处理次序改为L1®L4®L2®L0®L3，根据下面的格式，写出各中断源的屏蔽字。

按照例一的方法，不难得出下表。

原文链接：https://blog.csdn.net/Blue_Starry_sky/article/details/53994698

总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号 总线可以划分为：

1.VM的定义： VM是虚拟内存（Virtual Memory）的简称，是计算机系统中的一种技术，用于扩展计算机的地址空间和提供更高的内存管理灵活性。虚拟内存将计算机的物理内存和辅助存储（如硬盘）结合起来，使得程序可以使用比物理内存更大的地址空间。 2.，VM通常指的是虚拟机（Virtual Machine）而不是虚拟内存。 虚拟机是一种将物理计算机划分为多个独立的虚拟环境的技术。每个虚拟机都是一个独立的、完整的计算机系统，具有自己的操作系统、应用程序和资源。虚拟机通过虚拟化软件层将物理计算机的资源进行分隔和管理，使得多个虚拟机可以并发运行，互不干扰。

这里参考了另外一位博主文章 微程序控制器概述 微程序控制器的基本原理：把一条指令的微操作控制信号序列，以二进制编码字(称为微指令)的形式编制成程序(称为微程序)，并存放在控制存储器中。执行指令时，通过依次读取一条条微指令，产生一组组操作控制信号，控制有关功能部件完成一组组微操作，从而完成一条指令的功能。 优点：应用灵活，控制规整，便于计算机设计自动化，并易于修改和扩充。 有关名词术语

微命令：直接作用于部件或控制门电路的控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。如PC→AR， DR→IR等。

微操作：由微命令控制实现的最基本的操作。如PCoe，ARce等。 微指令：用以产生一组微命令，控制完成一组微操作的二进制编码字称为微指令。

微程序：一系列微指令的有序集合称为微程序。

微周期：从控制存储器中读取一条微指令并执行相应的微操作所需的时间称为微周期。在微程序控制的机器中，微周期是它的主要时序信号。通常一个时钟周期为一个微周期。

控制存储器（CM）：存放微程序的存储器。也称为微程序存储器。

微程序控制器的工作过程 如图，下面，针对这个，慢慢解读

微指令寄存器µIR

标志微指令执行的开始 微操作控制部分：以编码的形式存在，经过微指令译码后形成微操作控制信号，即微命令。 顺序控制部分：控制微指令的执行顺序，包含了下一条微指令地址的信息，用于形成后继微指令的微地址。 微地址形成电路µAG。有三个输入

µIR的顺序控制部分 IR主要用于产生微程序的入口地址，比如依据指令的操作码形成对应各指令执行阶段的微程序入口地址。 PSW在某些场合，需要根据PSW中的状态标志决定分支转移的微地址。 微地址寄存器µAR

接收µAG形成的微地址 标志从控存中读取下一条微指令的开始 初始值 取指令微程序的入口地址 在系统复位时初始化 ，在微程序控制器工作前，取指令操作已经完成 假设当前微程序控制器工作到微指令寄存器µIR，当完成其微操作控制部分，即微命令后，其顺序控制部分才会（不考虑流水线或其他复杂情况）释放下一条微指令地址的信息（一般情况下，下一条微指令的地址（简称微地址）由当前微指令的顺序控制字段直接给出。这部分信息存放在微地址寄存器中，也可以说是由微地址寄存器直接给出。），与IR和PSW部分一同输入微地址形成电路µAG。 由微地址形成电路µAG再到微地址寄存器µAR获取微地址( 标志从控存中读取下一条微指令的开始) 通过控制存储器CM(简称控存)获取下一条微指令，执行相关的微命令

最后再补充几个点 在组合逻辑控制器中，一条指令的功能是直接由硬件解释实现的；而在微程序控制器中，每条指令都对应着一段微程序，指令的功能是由微程序解释实现的，硬件完成的是微指令的功能。 通常用ROM组成控存。 微程序实质上定义了机器的指令系统。因此可通过修改微程序，在相同的硬件中实现不同的指令系统。 由于一条机器指令的执行过程中，需要多次访问控存，所以控存的速度直接影响到机器的速度。 ———————————————— 参考文章

中断处理过程可以总结如下（从杨洁老师所著计算机组成原理中选取）：

关中断：处理器响应中断后，需要先关中断，防止更高级别的中断请求打断当前的中断处理过程。

保存断点：为了保证中断服务程序执行完毕后能正确返回到原来的程序，需要保存原来程序的断点。这可以通过将断点压入堆栈或存储在特定的内存单元中实现。（把当前程序计数器中的内容保存起来）

判别中断引入中断程序服务入口：中断服务程序的入口地址需要被引出，可以通过硬件向量法或软件查询法来确定中断服务程序的入口地址。

开中断：在保存现场和屏蔽字后，可以开中断，允许更高级别的中断请求得到响应，实现中断的嵌套。

执行中断服务程序：CPU跳转到中断服务程序的入口地址，执行特定的中断服务程序代码，完成对中断事件的处理。

第二次关中断：在恢复现场和屏蔽字之前，需要再次关中断，防止当前的中断处理过程被打断。

恢复现场和屏蔽字：将保存的现场信息和屏蔽字恢复到原来的状态，准备返回到被中断的程序继续执行。

开中断：在恢复现场和屏蔽字后，可以开中断，允许更高级别的中断请求得到响应。

中断返回：最后一条指令通常是中断返回指令，将控制权返回到被中断程序的断点处，使其继续执行。

以上是一般的中断处理过程，具体的实现方式和步骤可能会因不同的计算机系统和中断控制器而有所差异。

参考视频 乌龟大王 一台计算机能执行的机器指令集合称为该机的指令集或指令系统 一条指令应该包含如下内容 一.操作码部分 1.操作码 二.地址码部分 1.源操作数或其地址 2.运算结果储存地址 3.下一条指令地址 例题： 解题过程为右半部分

例题： 计算机组成原理例题求解答 某计算机有变址寻址、间接寻址和相对寻址等方式,设当前指令的地址码部分为001AH正在执行的指令所在地址为1F05H,变址寄存器中的内容为23A0H,已知存储器的部分地址及相应内容如图,请填充： （1）当执行取指令时,如为变址寻址方式则取出的数为（1700H） （2）如为间接寻址方式则取出的数为（2600H）

地址 内容 001AH 23A0H 1F05H 2400H 1F1FH 2500H 23A0H 2600H 23BAH 1700H 1 变址寻址,操作数的有效地址是变址寄存器的内容+指令地址码的部分.23A0+001A=23BAH,对应的内容就是1700H. 2 间接寻址方式,指令的操作码部分给出的是操作数的有效地址的地址,也就是说001AH的内容是操作数的有效地址,001A中是23A0H.地址为23A0H中的内容就是操作数,也就是2600H.

参考文章：cache地址映射

前置概念：

存放在一个存储单元里的机器数，由若干个比特位组成，具体字长取决于存储器的规格

若干个连续的字可以组成一块

：是指 Cache 中的一行，等同于主存中的一块。主存中一块的大小有多大，Cache中的一行就有多大。所以有时也会将 Cache 中的行称为块

全相联映射（我理解为全随机映射）：、全相联映射 在全相联映射中，我们将主存分成了 m 块，将 Cache 分成了 n 行，Cache中的一行可以存放主存中的任意一块，如图 (1)。而反过来呢，主存中的一块可以存放在 Cache 中的任意一行，如图 (2) 。Cache 和主存之间是多对多的关系，也就是说 Cache 中的任意一行可以存放主存中的任意一块，这就是全相联映射方式

2.直接映射中，我们将主存中分成了 m 块，每若干块组成了一个区，其中一个区中的块数取决于Cache中的行数。 Cache 中有多少行，我们的一个区就由多少块组成。（这里为了方便以 Cache 中只有 4 行举例，因为 Cache 只有 4 行，所以我们一个区也由 4 块组成 ) 如下图所示，在直接映射中，每个区的第 0 块只能映射到Cache中的第 0 行，每个区的第 3 块只能映射到Cache中的第 3 行，也就是说 主存中每个区的第 i 块会映射到Cache中的第 i 行，Cache 与主存之间是一对多的关系，这就是直接映射方式 3.组相联映射： 是全相联映射与直接映射之间的折中方式。组相联映射基本和直接映射一样，也是将主存划分成了很多个区，唯一的不同就是 Cache 中若干个连续的行组成了一组，如下图所示。其中每个区中的第 i 块对应Cache中的第 i 组( 在直接映射中是每个区中的第 i 块对应Cache中的第 i 行，这点注意 )，在组相联映射中，我们可以将主存中每个区的一块随意存放在 Cache 中某一组的任意一行中

参考视频 主存地址：块号地址+块内地址 题解（写的不是很清楚，建议看原视频）：

1.根据生成多项式G（x）的最高次项数k将有效信息M（x）左移得到M（x）2 2. 用M（x）2/G(x)得到k位余数（模2除法），并将k位余数拼接到M（x）之后的到CRC 3. 用CRC/G（x）余数为0则没出错（模2除法）

1.水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令，叫做水平型微指令。 2.垂直型微指令：微指令中设置微操作码字段，采用微操作码编译法，由微操作码规定微指令的功能，称为垂直型微指令。

1.并行操作能力强，效率高 2.执行一条指令的时间短 3. 微指令字较长而微程序短。增加了控制存储器横向容量 4. 用户难以掌握

1.微指令字较短而微程序较长 2.并行操作能力有限 3.执行一条指令时间较长 4.用户比较容易掌握

参考视频

扩展方法：

①求出所需芯片的数目。 ②将各芯片片内的地址线，数据线，读写线分别并联。 ③片选cs信号线单独连接。用高位地址经过译码器译码而产生的输出信号，作为各个芯片的片选信号 2.位扩展 当芯片存储单位数与主存相同而存储字长不足时，需要对位数进行位扩展。

扩展方法：

①求出所需芯片个数。 ②将芯片的地址线，读写控制线，使能端并联。 ③将各芯片的数据端按顺序输出到数据总线上。 芯片需要字和位同时进行扩展。如：用L×K位芯片扩展为M×N位存储器。

扩展方法：

①求出需要（ M×N ）/（ L×K ）块芯片。 ②扩展时分成M/L组。 ③组内N/K片芯片进行位扩展，组间字扩展。 参考文章 1、补码加法运算：两个相加的数无论正负，只要表示成对应的补码形式，则可直接按二进制规则相加，且符号位作为数的一部分直接参与运算，所得结果就是和的补码形式，用关系式表示

[x]补 + [y]补 = [x+y]补

[x-y]补 = [x+(-y)]补 = [x]补 + [-y]补 [-y]补称为[y]补的机器负数。

不管 y的真值是正数还是负数，已知 [y]补求机器负数[-y]补的方法是：将[y]补连同符号位一起变反，末尾加1（定点小数中这个1就是2的-n次方）。

2、补码的运算规则：

（1）参与运算的操作数用补码表示； （2）符号位参加运算； （3）若指令操作码为加，则两数直接相加；若操作码为减，则将减数连同符号位一起变反加1后再与被减数相加； （4）运算结果用补码表示； 参考文章 浮点数

第一：参与运算的两个操作数都是补码形式，运算结果的符号也是真正的符号 第二：初始化A寄存器为0 第三：c为乘数带一个符号位的补码值，初始在C的末位添加一个附加位，初始值为0 第四：判断c的最末两位,为00或11，那么下一次操作加0，若为01，下一次操作加【x】补；若为10，加-x补 第五：A,C寄存器一起右移一位，继续判断c最末尾两位的值 第六：判断移位次数是否达到n次（n同乘数数值的位数），加法次数是否达到n+1次 第七：A寄存器里是高位部分乘积，B为低位，不需要修改 例题：

1.初始化A寄存器的值为被除数原码的数值位，c寄存器初始化为0 2.第一次加-y补进行运算，如果结果的符号不一致则发生溢出。 3.通过结果的符号来判断是否够减，如果余数为正，则说明够减，商上1，求下一位商的办法是A,C寄存器一起左移一位在减去除数（加【-Y】补），如果余数为负，商上0，求下一位商的办法是A,C寄存器一起左移一位在加上除数。 4.当c寄存器中的数据全部求出，且移位次数和除数数值为一致时，运算结束 5.商的符号由被除数和除数异或得出，余数符号需和被除数的符号一致 6.若最后一次商上0，要得到正确余数，则需加除数恢复余数。 7.因为每次求商余数都左移一位，所以最后所得余数应右移n位（对n位数相除而言），即乘以2^n。 例题