第一章——计算机系统
1、讲解形式：P1
2、CPU：P2~P19
3、基本单位和进制转换：P20~P35
4、原、反、补、移码：P36~P45
5、浮点数：P46~P56
6、寻址：P57~P63
7、校验码：P64~P76
8、CISC与RISC：P77~P83
9、流水线：P84~P95
10、存储器：P96~P105
11、Cache：P106~P118
12、中断：P119~P126
13、输入输出（IO）控制方式：P127~P141
14、总线：P142~P151
15、安全性：P152~P168
16、加密算法：P169~P179
17、可靠性：P180~P186
18、杂题选讲：P187~P199
19、计算机系统总结：P200
视频P1〜P4：讲解形式_哔哩哔哩_bilibili
运算器知识
- 算术逻辑单元（ALU）：运算器重要组成部件，负责处理数据，实现对数据的算数运算和逻辑运算。
- 累加寄存器（AC）：简称累加器，为ALU提供数据并暂存运算结果。
- 数据缓冲寄存器（DR）：作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站。
- 状态条件寄存器（PSW）：保存由算数指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。
控制器知识
例如：1 + 2 中 1 和 2 为地址码； + 为操作码。
- 指令寄存器（IR）：保存当前CPU执行的指令。指令译码器（DR）根据指令寄存器（IR）的内容产生各种微操作指令，控制其他的组成部件工作，完成所需的功能。
- 程序计数器（PC）：初始时保存的内容是程序第一条指令的地址，执行指令时，CPU自动修改PC的内容对PC加1，使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。
- 地址寄存器（AR）：保存当前CPU所访问的内存单元的地址。
- 指令译码器（ID）：对指令中的操作码字段进行分析解释，识别该指令规定的操作，向控制器发出信号，控制各部件工作，完成所需的功能。
视频解析P5〜P19：2014年上半年第1题_哔哩哔哩_bilibili
运算器
在CPU中，常用来为ALU执行算术逻辑运算提供数据并暂存运算结果的寄存器是（1）。（2014年上半年）
（1） A. 程序计数器 B. 状态寄存器
C. 通用寄存器 D. 累加寄存器
属于CPU中算术逻辑单元的部件是（3）。（2014年下半年）
（3） A. 程序计数器 B. 加法器 C. 指令寄存器 D. 指令译码器
CPU执行算术运算或者逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在（1）中。（2017年上半年）
（1） A. 程序计数器（PC） B. 累加器（AC）
C. 指令寄存器（IR） D. 地址寄存器（AR）
控制器
以下关于CPU的叙述中，错误的是（1）。（2009年下半年）
（1） A. CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制
B. 程序计数器PC除了存放指令地址，也可以临时存储算术/逻辑运算结果
C. CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化
D. 指令译码器是CPU控制器中的部件
计算机指令一般包括操作码和地址码两部分，为分析执行一条指令，其（5）。（2010年上半年）
（5） A. 操作码应存入指令寄存器（IR），地址码应存入程序计数器（PC）
B. 操作码应存入程序计数器（PC），地址码应存入指令寄存器（IR）
C. 操作码和地址码都应存入指令寄存器（IR）
D. 操作码和地址码都应存入程序计数器（PC）
在CPU的寄存器中，（5）对用户是完全透明的。（2011年下半年）
CPU中译码器的主要作用是进行（6）。（2011年下半年）
（6） A. 地址译码 B. 指令译码
C. 数据译码 D. 选择多路数据至ALU
在CPU中，（1）不仅要保证指令的正确执行，还要能够处理异常事件。（2012年下半年）
计算机执行指令的过程中，需要由（1）产生每条指令的操作信号并将信号送往相应的部件进行处理，以完成指定的操作。（2019年上半年）
程序计数器
为实现程序指令的顺序执行，CPU（1）中的值将自动加1。（2010年上半年）
（1） A. 指令寄存器（IR） B. 程序计数器（PC）
C. 地址寄存器（AR） D. 指令译码器（ID）
在CPU中用于跟踪指令地址的寄存器是（1）。（2011年上半年）
（1） A. 地址寄存器（MAR） B. 数据寄存器（MDR）
计算机在一个指令周期的过程中，为从内存读取指令操作码，首先要将（2）的内容送到地址总线上。（2016年下半年）
（2） A. 指令寄存器（IR） B. 通用寄存器（GR）
C. 程序计数器（PC） D. 状态寄存器（PSW）
CPU在执行指令的过程中，会自动修改（1）的内容，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。（2018年下半年）
（1） A. 指令寄存器 B. 程序计数器
C. 地址寄存器 D. 指令译码器
计算机中提供指令地址的程序计数器PC在（2）中。（2020年下半年）
答案：A，考察控制器概念，程序计数器属于控制器，故选A。
在CPU中，用（1）给出将要执行的下一条指令在内存中的地址。（2021年上半年）
（1） A. 程序计数器 B. 指令寄存器
C. 主存地址寄存器 D. 状态条件寄存器
答案：A，考察程序计数器（PC）概念，程序计数器（PC）中保持的总是将要执行的下一条指令的地址，故选A。
视频P20〜P26：计算机基本单位_哔哩哔哩_bilibili
计算机单位
位 bit b
字节 byte B 1B = 8bit
千字节 KB 1KB = 1024B
兆字节 MB 1MB = 1024KB
吉字节 GB 1GB = 1024MB
太字节 TB 1TB = 1024GB
计算题做题思路：大 减 小 再加 1
十六进制 转 十进制 再根据题意转换单位进行计算
视频解析P27〜P35：2010年下半年第4题_哔哩哔哩_bilibili
文字解析：下方
内存按字节编址
设用2K x 4位的存储器芯片组成位的存储器（地址单元为0000H〜3FFFH，每个芯片的地址空间连续），则地址单元0B1FH所在芯片的最小地址编号为（4）。（2010年下半年）
（4） A. 0000H B. 0800H C. 2000H D. 2800H
内存单元按字节编址，地址0000A000H〜0000BFFFH共有（2）个存储单元。（2012年上半年）
（2） A. 8192K B. 1024K C. 13K D. 8K
地址编号从80000H到BFFFFH且按字节编址的内存容量为（5）KB，若16k x 4bit用的存储器芯片构成该内存，共需（6）片。（2013年上半年）
（5） A. 128 B. 256 C. 512 D. 1024
（6） A. 8 B. 16 C. 32 D. 64
若用256k x 8bit的存储器芯片，构成地址40000000H到400FFFFFH且按字节编址的内存区域，则需（6）片芯片。（2014年上半年）
（6） A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
内存按字节编址从A5000H到DCFFFH的区域其存储容量为（4）。（2014年下半年）
（4） A. 123KB B. 180KB C. 223KB D. 224KB
内存按字节编址从B3000H到DABFFH的区域其存储容量为（5）。（2015年下半年）
（5） A. 123KB B. 159KB C. 163KB D. 194KB
内存按字节编址，从A1000H到B13FFH的区域的存储容量为（5）KB。（2016年上半年）
（5） A. 32 B. 34 C. 65 D. 67
内存按字节编址。若用存储容量为32k x 8bit的存储器芯片构成地址从A0000H到DFFFFH的内存，则至少需要（3）片芯片。（2017年下半年）
（3） A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
内存按字节编址，地址从A0000H到CFFFFH的内存，共有（4）字节，若用存储容量为64k x 8bit的存储器芯片构成该内存空间，至少需要（5）片。（2019年下半年）
（4） A. 80KB B. 96KB C. 160KB D. 192KB
（5） A. 2 B. 3 C. 5 D. 8
视频P36〜P38：原码与反码_哔哩哔哩_bilibili
原、反、补、移码
知识点
数值在计算机中的表示为机器数，特点是采用二进制来表示。
对于n位的机器数其表示编码有原码、反码、补码、移码等表示。
以下均假设n=8
原码：最高位为符号位，0表示正号，1表示负号，其余的n-1位表示数值的绝对值。
反码：最高位为符号位，0表示正号，1表示负号，其余的n-1位表示数值的绝对值。其中正数的反码与原码相同，负数的反码则是除符号位以外其余各位按位取反。（二进制取反即为0变成1，1变成0）
补码：最高位为符号位，0表示正号，1表示负号，其余的n-1位表示数值的绝对值。其中正数的补码与原码和反码相同，负数的补码则是在其反码的基础上再加1。补码的正负0编码相同，同时对补码再求一次补码等于其原码。
移码：正数和负数的移码实在其补码的基础上对符号位取反。移码的正负0编码相同。
原、反、补、移码表示范围
视频解析P39〜P45：2009年上半年第5题_哔哩哔哩_bilibili
文字解析：下方
原、反、补、移码
计算机中常采用原码、反码、补码和移码表示数据，其中，±0编码相同的是（5）。（2009年上半年）
（5） A. 原码和补码 B. 反码和补码
C. 补码和移码 D. 原码和移码
若某整数的16位补码为FFFFH（H表示十六进制），则该数的十进制值为（20）。（2010年上半年）
（20） A. 0 B. -1 C. D.
若某计算机采用8位整数补码表示数据，则运算（2）将产生溢出。（2010年下半年）
（2） A. -127+1 B. -127-1 C. 127+1 D. 127-1
原码表示法和补码表示法是计算机中用于表示数据的两种编码方法，在计算机系统中常采用补码来表示和运算数据，原因是采用补码可以（4）。（2011年上半年）
（4） A. 保证运算过程与手工运算方法保持一致
B. 简化计算机运算部件的设计
C. 提高数据的运算速度
D. 提高数据的运算精度
某机器字长为n，最高位是符号位，其定点整数的最大值为（2）。（2014年上半年）
如果“2X”的补码是“90H”，那么X的真值是（3）。（2016年上半年）
（3） A. 72 B. 56 C. 56 D. 111
采用n位补码（包含一个符号位）表示数据，（3）。（2018年下半年）
视频P46〜P47：浮点数_哔哩哔哩_bilibili
以下关于数的定点表示和浮点表示的叙述中，不正确的是（3）。（2012年下半年）
浮点数能够表示的数的范围是由其（3）的位数决定的。（2015年下半年）
（3） A. 尾数 B. 阶码 C. 数符 D. 阶符
2021年下半年第6题_哔哩哔哩_bilibili
视频P57：寻址_哔哩哔哩_bilibili
校验码
视频解析P67〜P76：2009年下半年第5题_哔哩哔哩_bilibili
视频解析P78〜P83：2009年下半年第2题_哔哩哔哩_bilibili
视频解析P86〜P95：2015年上半年第6题_哔哩哔哩_bilibili
视频：存储器_哔哩哔哩_bilibili
视频P106〜P107：Cache_哔哩哔哩_bilibili
视频解析P108〜P118：2009年下半年第6题_哔哩哔哩_bilibili
在程序执行过程中，Cache与主存的地址映射是由（1）完成的。（2017年下半年）
视频P119：中断_哔哩哔哩_bilibili
计算机中CPU的中断响应时间指的是（4）的时间。（2015年上半年）
视频解析P131〜P141：2010年上半年第3题_哔哩哔哩_bilibili
视频解析P143〜P151：2009年上半年第4题_哔哩哔哩_bilibili
视频P152〜P155：加密技术与认证技术_哔哩哔哩_bilibili
从认证中心CA获取用户B的数字证书，该证书用（9）作数字签名；从用户B的数字证书中可以获得B的公钥。（2011年下半年）
用户B收到用户A带数字签名的消息M，为了验证M的真实性，首先需要从CA获取用户A的数字证书，并利用（8）验证该证书的真伪，然后利用（9）验证M的真实性。（2012年下半年）
（8） A. CA的公钥 B. B的私钥 C. A的公钥 D. B的公钥
（9） A. CA的公钥 B. B的私钥 C. A的公钥 D. B的公钥
视频：加密算法_哔哩哔哩_bilibili
DES是（7）算法。（2018年下半年）
视频P180：可靠性公式_哔哩哔哩_bilibili
杂题选讲
视频解析P188〜P199：2010年下半年第5题_哔哩哔哩_bilibili
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