2023年计算机原理名词解释.pdf

第 1 章 概论 一、名词解释：（第一章的名称解释是考试的重点）1.主机：由 CPU、存储器与 I/O 接口合在一起构成的处理系统称为主机。2.CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。3.运算器：计算机中完成运算功能的部件，由 ALU 和寄存器构成。4.ALU：算术逻辑运算单元，负责执行各种算术运算和逻辑运算。5.外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。6.数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。7.指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。8.透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。9.位：计算机中的一个二进制数据代码，计算机中数据的最小表示单位。10.字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机。11.字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位。1 字节等于 8 位二进制信息。12.字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为 8 位、16位、32 位或 64 位。13.地址：给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。14.存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。15.总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线。地址总线和控制总线。16.硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。17.软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。18.兼容：计算机部件的通用性。19.软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。20.程序：完成某种功能的指令序列。21.寄存器：是运算器中若干个临时存放数据的部件，由触发器构成，用于存储最频繁使用的数据。22.容量：是衡量容纳信息能力的指标。23.主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高。成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。24.辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。25.操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。26.汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。27.汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但不能被计算机的硬件直接识别。28.编译程序：将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。29.解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并立即执行源程序的语句。30.系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件，与具体的应用领域无关。31.应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。32.指令流：在计算机的存储器与 CPU 之间形成的不断传递的指令序列。从存储器流向控制器。33.数据流：在计算机的存储器与 CPU 之间形成的不断传递的数据序列。存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间。34.接口：计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。计算机可以与多种不同的外围设备连接，因而需要有多种不同的输入输出接口。第 2 章 数据编码和数据运算 一、名词解释：基数：在浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。移码：带符号数据表示方法之一，符号位用 1 表示正，0 表示负，其余位与补码相同。溢出：指数的值超出了数据编码所能表示的数据范围。偶校验码：让编码组代码中 1 的个数为偶数，违反此规律为校验错。1.原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0 代表正号，1 代表负号，其余的代表数据的绝对值。2.补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加 1.3.反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反 4.阶码：在浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。5.尾数：在浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。6.机器零：在浮点数据编码中，阶码和尾数都全为 0 时代表的 0 值。7.上溢：指数的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。8.下溢：指数的绝对值太小，以至小于数据编码所能表示的数据范围。9.规格化数：在浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于 1/R，即小数点后的第一位不为零。10.Booth 算法：一种带符号数乘法，它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。11.海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。12.冯？诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位置 1.13.检错码：能够发现某些错误或具有自动纠错能力的数据编码。14.纠错码：能够发现某些错误并且具有自动纠错能力的数据编码。15.奇校验码：让编码组代码中 1 的个数为奇数，违反此规律为校验错。16.海明码：一种常见的纠错码，能检测出两位错误，并能纠正一位错误。17.循环码：一种纠错码，其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字。18.桶形移位器：可将输入的数据向左、向右移动 1 位或多位的移位电路。第 3 章 存储系统 一、名词解释：1.RAM：随机访问存储器，能够快速方便的访问地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。2.ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。3.SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。4.DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。5.EDO DRAM：增强数据输出动态随机访问存储，采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。6.PROM：可编程的 ROM，可以被用户编程一次。7.EPROM：可擦写可编程的 ROM，可以被用户编程多次。靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的。8.EEPROM：电可擦写可编程的 ROM，能够用电子的方法擦除其中的内容。9.SDRAM：同步型动态随机访问存储器，在系统时钟控制下进行数据的读写。10.快闪存储器：一种非挥发性存储器，与 EEPROM 类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。11.相联存储器：一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于是 cache中查找数据。12.多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读写操作重叠进行。13.访存局部性：CPU 对存储空间的 90%的访问局限于存储空间的 10%的区域中，而另外 10%的访问则分布在 90%的区域中。14.直接映象：cache 的一种地址映象方式，一个主存块只能映象到 cache 中的唯一一个指定块。15.全相联映象：cache 的一种地址映象方式，一个主存块可映象到任何 cache 块。16.组相联映象：cache 的一种地址映象方式，将存储空间分成若干组，各组之间用直接映象，组内各块之间用全相联映象。17.全写法（写直达法）：cache 命中时的一种更新策略，写操作时将数据既写入 cache又写入主存，但块变更时不需要将调出的块写回主存。18.写回法：cache 命中时的一种更新策略，写 cache 时不写主存，而当 cache 数据被替换出去时才写回主存。19.按写分配：cache 不命中时的一种更新策略，写操作时把对应的数据块从主存调入cache.20.不按写分配：cache 不命中时的一种更新策略，写操作时该地址的数据块不从主存调入 cache.21.虚拟存储器：为了扩大容量，把辅存当作主存使用，所需要的程序和数据由辅助的软件和硬件自动地调入主存，对用户来说，好像机器有一个容量很大的内存，这个扩大了的存储空间称为虚拟存储器 22.层次化存储体系：把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存储器，并通过软硬件的管理将其组成统一的整体，使所存储的程序和数据按层次分布在各种存储器件中。23.访问时间：从启动访问存储器操作到操作完成的时间。24.访问周期时间：从一次访问存储的操作到操作完成后可启动下一次操作的时间。25.带宽：存储器在连续访问时的数据吞吐率。26.段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大或缩小。27.页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定容量的页，需要时装入内存，各页可装入主存中不同的实际页面位置。28.段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间逻辑模块分成段，每段又分成若干页。29.固件：固化在硬件中的固定不变的常用软件。30.逻辑地址：程序员编程所用的地址以及 CPU 通过指令访问主存时所产生的地址。31.物理地址：实际的主存储器的地址称为“真实地址”。第 4 章 指令系统 一、名词解释：1.指令系统：计算机中各种指令的集合，它反映了计算机硬件具备的基本功能。2.计算机指令：计算机硬件能识别并能直接执行操作的命令，描述一个基本操作。3.指令编码：将指令分成操作码和操作数地址码的几个字段来编码。4.指令格式：指定指令字段的个数，字段编码的位数和编码的方式。5.立即数：在指令中直接给出的操作数。6.指令字长度：一个指令字所占有的位数。7.助记符：用容易记忆的符号来表示指令中的操作码和操作数。8.汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但是不能被计算机的硬件直接识别。9.伪指令：汇编语言程序所提供的装入内存中的位置信息，表示程序段和数据段开始信息及结束信息等。且不转换成 2 进制机器指令。10.大数端：将数据的最低字节存储在最大地址位置的存储方式。11.小数端：将数据的最低字节存储在最小地址位置的存储方式。13.系统指令：改变计算机系统的工作状态的指令。14.特权指令：改变执行特权的指令，用于操作系统对系统资源的控制。15.自陷指令：特殊的处理程序，又叫中断指令。16.寻址方式：对指令的地址码进行编码，以得到操作数在存储器中的地址的方式。17.相对转移：转移到的目标指令的地址与当前指令的地址有关，是用当前指令的 PC 与一个偏移量相加，和为目标指令的 PC.18.绝对转移：转移到的目标指令的地址与当前指令的地址无关，指令中给定的目标地址即为目标指令的 PC.19.无条件转移：一种转移指令类型，不管状态如何，一律进行转移操作。20.条件转移：一种转移指令类型，根据计算机中的状态决定是否转移。21.RISC：精简指令系统计算机，即指令系统中的指令数量少，且指令功能相对简单。22.CISC：复杂指令系统计算机，即指令系统中的指令数量多，且指令功能相对较强。23.堆栈：数据的写入写出不需要地址，按先进后出的顺序读取数据的存储区。第 5 章 控制器 一、名词解释：1.指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。2.机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间。3.指令仿真：通过改变微程序实现不同机器指令系统的方式，使得在一种计算机上可以运行另一种计算机上的指令代码。4.指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一种计算机的指令。5.硬连线逻辑：一种控制器逻辑，用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。6.微程序：完成某一个指令的一系列微指令结合。7.微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。8.微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的操作。9.微地址：微指令在控制存储器中的存储地址。10.控制存储器：存放微程序的专用存储器。11.相容性微操作：在同时或同一个 CPU 周期内可以并行执行的微操作。12.相斥性微操作：不能在同时或不能在同一个 CPU 周期内并行执行的微操作。第 6 章 总线系统 一、名词解释：总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。同步通信方式：采用这种方式的总线传输中，所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。主设备：获得总线控制权的设备。猝发数据传输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式。总线的同步通信方式：采用这种方式的总线传输中，所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。总线从设备：被主设备访问的设备。1、猝发转输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式。2、四边沿协议（全互锁）：全互锁的总线通信异步方式，就绪信号和应答信号的上升边沿和下降边沿都是触发边沿。3、码元：信息传输通道中，携带数据信息的信号单元。4、波特率：码元传输速率，每秒通过信道传输的码元数。（传的是信号）5、比特率：信息位传输速率，每秒钟通过信道传输的有效信息量。（传的是信息）6、UART：通用异步接收器/发送器，一种典型的集成电路异步串行接口电路。7、主设备：获得总线控制权的设备。8、从设备：被主设备访问的设备。9、总线事务：从总线的请求到完成总线的使用的操作序列。10、总线协议：总线通信同步方式规则，规定实现总线数据传输的定时规则。11、总线访问延迟：是主设备为获得总线控制权而等待的时间。12、总线周期：是主设备占用总线的时间。13、总线裁决方式：决定总线由哪个设备进行控制的方式。14、系统总线：是用来连接系统内各大功能模块或设备，实现系统种各电路板的连接。15、数据帧：串行数据传输的位格式，包括起始位，数据位，校验位，结束位和空闲位。16、同步通信：所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。17、异步通信：使用一个在 CPU 和设备之间的“握手”信号，去除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。非互锁、半互锁、全互锁。18、链式查询方式（菊花链方式）：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。19、计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数的值对各设备进行查询。20、独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信号线送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。21、串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输）22、并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。（在采用并行传输方式的总线中，除了有传输数据的线路外，还可以具有传输地址和控制信号的线路，地址线用于选择存储单元和设备，控制线用于传递操作信号）23、复合传输：又称总线复用的传输方式，它使不同的信号在同一条信号线上传输，不同的信号在不同的时间片中轮流地身总线的同一条信号线上发出。（它与并串传输的区别在于分时地传输同一数据源的不同信息。）24、消息传输方式：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息、和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。25、总线：一组可由多个部件分时共享的信息传输线。第 7 章 输入输出系统 一、名词解释：9.DMA 方式：直接存储器访问，直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输，传输过程本身不需 CPU 程序干预。5.I/O 接口：是指连接主机和外围设备的逻辑部件。20.中断屏蔽：CPU 处理一个中断的过程中，对其他一些外部设备的中断进行阻止。17.统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。25.通道程序：通道命令构成通道程序。在通道程序的控制下，通道对外围设备进行数据传输控制。1.统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。2.单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。3.单级中断：CPU 在执行中断服务程序的过程中禁止所有其他外部中断。4.多级中断：CPU 在执行中断服务程序的过程中可以响应级别更高的中断请求。5.中断屏蔽：CPU 处理一个中断的过程中，对其他一些外部设备的中断进行阻止。6.DMA：直接存储器访问，直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输，传输过程本身不需 CPU 程序干预。7.现场保护：CPU 在响应中断请求时，将程序计数器和有关寄存器内容等系统的状态信息存储起来，以使中断处理结束之后能恢复原来的状态继续执行程序，称为现场保护。8.中断向量：外设在向 CPU 发出中断请求时，由该设备通过输入输出总线主动向 CPU发出一个识别代码，这个识别代码通常称为中断向量。9.自陷：当 CPU 出现有算术操作异常、非法指令、越权操作和访存中的异常等某种内部情况时自己引起的中断称为自陷。10.软件中断：由自陷指令引起的中断称为软件中断，又称为系统调用。11.通道命令：通道用于执行输入输出操作的指令，也叫通道控制字（CCW）。