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计算机系统组成、指令系统、输入输出技术

news 2026/6/16 16:57:12

欢迎来到我的软考中级——软件设计师备考合集。这里不只是一份简单的知识点堆砌，而是我在备考征途中，对庞杂知识体系进行深度梳理与内化的结晶。
面对浩瀚的考纲，从计算机组成原理的底层逻辑，到操作系统的进程调度；从数据结构与算法的精妙设计，到软件工程的宏观架构，我曾一度在碎片化的信息中迷失。这个合集的诞生，正是为了打破这种壁垒。我将原本孤立的考点串联成线，编织成网，力求还原一个逻辑严密、层次分明的知识全景图。
在这里，你将看到的不仅仅是枯燥的定义，而是经过实战检验的解题思路与核心考点提炼。我摒弃了冗余的理论铺垫，直击考试痛点，将那些易混淆的概念、高频出现的算法以及案例分析中的“采分点”一一拆解。无论是应对上午场的综合知识，还是攻克下午场的案例分析，我都希望能为你提供最精准的导航。
备考是一场孤独的修行，但知识的分享能让路途不再孤单。希望这份凝聚了心血与思考的笔记，能成为你手中的利剑，助你在考场上披荆斩棘，顺利通关。让我们一起，将复杂的问题简单化，将简单的知识深刻化，共同见证从量变到质变的飞跃。

一.计算机系统组成

1.计算机系统的五大部件

2.各部件的作用

二.详解—主存储器

三.详解—运算器

四.详解—控制器

五.计算机体系结构（Flynn分类法）

例题：什么类型的体系结构被证明是不可能的？

六.指令系统

1.什么是指令？

2.什么是指令系统？

3.指令的格式

4.七种寻址方式（理解即可，只考概念）

5.CISC（复杂指令集计算机）、RISC（精简指令集计算机）

真题

6.指令的流水处理

7.流水线的计算—流水线周期

例题

8.流水线的计算—吞吐率

9.流水线的计算—加速比

七.输入输出技术—CPU与外设之间的数据传送方式

真题

一.计算机系统组成

1.计算机系统的五大部件

2.各部件的作用

输入设备：将信息转换为机器能识别的形式
输出设备：将结果转换为人们熟知的形式
主存储器：存放数据和程序
运算器：算数运算、逻辑运算
控制器：指挥各部件，使程序正常运行

二.详解—主存储器

解析：
①存储元：一种物理元器件，一个存储元可以存一个bit（比特位）。
②存储单元：用于存放一串二进制代码。（比如一个存储单元能存8位二进制，则说明该存储单元由8个存储元组成）
③存储字长：说白了就是存储单元中，存储元的个数（即：一个存储单元能存多少个bit位）。
④存储字：存储单元中二进制代码的组合。
⑤MAR：A就是address（地址）的意思，因此叫地址寄存器
⑥MDR：D就是Data（数据）的意思，因此叫数据寄存器。

三.详解—运算器

四.详解—控制器

五.计算机体系结构（Flynn分类法）

例题：什么类型的体系结构被证明是不可能的？

答案：MISD（多指令流单数据流）。

六.指令系统

1.什么是指令？

指令（又叫机器指令）：是指计算机执行的某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位。
说白了，就是软件和硬件沟通的桥梁。比如我鼠标双击网易云（属于软件），就会给计算机的CPU发一个指令（机器指令），然后网易云就打开了。就这么简单。

2.什么是指令系统？

指令系统（也称指令集），就是指一台计算机上所有指令的集合。

3.指令的格式

指令由两部分组成：
操作码：指明操作的类型
地址码：指明操作数及其运算结果存放的地址

4.七种寻址方式（理解即可，只考概念）

先思考：什么是寻址方式？
答案：寻找地址码中，操作数的地址的方式，就叫寻址方式（说白了地址码中，通常存的就是操作数的地址，光有地址肯定不行啊，我得去找这个数在哪呢。这个找的方式，就是寻址方式）。

5.CISC（复杂指令集计算机）、RISC（精简指令集计算机）

真题

根据表格，很好选择出来，选A。

6.指令的流水处理

这里的流水处理，很好理解，类似于异步处理。（说白了就是指令A没执行完，就可以开启指令B的执行；指令B没执行完，就可以开启指令C的执行......以此类推，主打一个效率拉满）。

7.流水线的计算—流水线周期

例题

①一条指令的执行时间 = 2 + 2 + 1 = 5（ns）（因为题目说了，一条指令由三部分组成，并且这三部分的执行时间都给出了，那就直接加起来呗）
②流水线周期 = 2（ns）（说白了就是挑时间最长的那个部分）
③100条指令都执行完的用时 = 5 + （100-1）* 2 = 203（ns）(没啥难的，直接套公式即可)