跳至主要內容
CISC与RISC

1. 考点：CISC与RISC的对比

指令系统类型 指令 寻址方式 实现方式 其他
CISC

(Complex 复杂)		 数量多，
使用频率差别大，
可变长格式
 支持多种 微程序控制技术（微码） 研制周期长
RISC

(Reduced 精简)		 数量少，使用频率接近，
定长格式，大部分为单周期指令，
操作寄存器，只有 Load/Store 操作内存
 支持方式少 增加了通用寄存器；
硬布线逻辑控制为主；
适合采用流水线
 优化编译，有效支持高级语言
2026/9/12大约 2 分钟软考计算机组成与体系结构
CPU的组成

1. 考点一：CPU结构

1.1 运算器

  1. 算术逻辑单元 ALU：数据的算术运算和逻辑运算
  2. 累加寄存器 AC：通用寄存器，为 ALU 提供一个工作区，用来暂存数据
  3. 数据缓冲寄存器 DR：写内存时，暂存指令或数据
  4. 状态条件寄存器 PSW：存状态标志与控制标志
    (争议：也有将其归为控制器的)

1.2 控制器

2026/9/12大约 1 分钟软考计算机组成与体系结构
Cache缓存

1. 考点：Cache 的访问命中率

  • 存储层次关系：寄存器 > Cache > 主存 > 外存（若无寄存器，则 Cache 最快）。

1.1 平均周期计算公式

以读操作为例，使用“Cache + 主存储器”系统的平均周期 t3t_3 计算公式为：

2026/9/12大约 2 分钟软考计算机组成与体系结构
I／O数据传输控制方法

1. 考点：I/O 数据传输控制方式

  • 效率特点：从上到下，I/O 数据传输控制方式的效率越来越高。

1.1 1. 程序控制（查询）方式

  • 分类：分为无条件传送和程序查询方式两种。

  • 特点：方法简单，硬件开销小，但 I/O 能力不高，严重影响 CPU 的利用率。

  • 3.2.1 程序控制（查询）方式的详细分类

    • 无条件传送（同步传送） ：

      • 特点：外设总是准备好的。接口电路认为外设随时可以接收或发送数据，CPU 无需查询外设状态，直接执行指令进行数据传输。
      • 适用场景：极其简单、速度固定的低速外设（如按键、LED指示灯）。

    • 程序查询方式（条件传送） ：

      • 特点：外设的状态是随机的。CPU 必须通过执行查询程序，定期或持续读取外设的状态标志（如“准备就绪”位），直到外设准备好后才进行数据传输。
      • 适用场景：一般慢速外设（如键盘输入、打印机输出）。
      • 缺点：在等待外设就绪的过程中，CPU 往往处于“忙等待（Polling）”状态，长期占用 CPU 资源，导致系统效率低下。
2026/9/12大约 5 分钟软考计算机组成与体系结构
主存编址

1. 考点：核心公式与概念

  • 存储单元个数：

    存储单元个数=最大地址−最小地址+1\text{存储单元个数} = \text{最大地址} - \text{最小地址} + 1

  • 编址内容（存储单元的大小、位数）：

    • 按字编址：存储体的存储单元是字存储单元，即最小寻址单位是一个字。
    • 按字节编址：存储体的存储单元是字节存储单元，即最小寻址单位是一个字节。

  • 总容量计算：

    总容量=存储单元个数×编址内容\text{总容量} = \text{存储单元个数} \times \text{编址内容}

  • 芯片总数计算：
    根据存储器所要求的容量和选定的存储芯片容量，可以计算出所需芯片的总数：

    总片数=总容量每片的容量\text{总片数} = \frac{\text{总容量}}{\text{每片的容量}}

2026/9/12大约 1 分钟软考计算机组成与体系结构
可靠性

1. 考点：基础概念

在可靠性工程中，这几个英文缩写的构成逻辑非常规律，通常由 Mean（平均） + Time（时间） + 介词/修饰词 + 核心动作（Failure/Repair） 组成：

  1. MTTF (Mean Time To Failure)

    • 全称拆解：Mean（平均） + Time To（到……的时间） + Failure（故障/失效）。
    • 关联逻辑：字面意思是“平均到故障发生的时间”。指系统从正常运行开始，到第一次发生故障（或两次故障之间）的平均连续正常运行时间。
    • 中文对应：平均无故障时间（通常用于不可修复的系统，或仅计算故障前的寿命）。

  2. MTTR (Mean Time To Repair)

    • 全称拆解：Mean（平均） + Time To（到……的时间） + Repair（修复/恢复）。
    • 关联逻辑：字面意思是“平均到修复完成的时间”。指系统发生故障后，从开始排查到修复、恢复正常运行所需的平均时间。
    • 中文对应：平均故障修复时间（时间越短，说明系统的可维护性越好）。

  3. MTBF (Mean Time Between Failures) (注：即您提到的 MTTB 的正确缩写形式)

    • 全称拆解：Mean（平均） + Time Between（……之间的时间） + Failures（多次故障）。

    • 关联逻辑：字面意思是“多次故障之间的时间”。指相邻两次故障发生时间点之间的平均间隔，它包含了“正常运行时间”和“故障修复时间”两个部分。

    • 中文对应：平均故障间隔时间（适用于可修复系统）。

    • 核心关系公式：

      MTBF=MTTF+MTTR\text{MTBF} = \text{MTTF} + \text{MTTR}

2026/9/12大约 3 分钟软考计算机组成与体系结构
寻址方式

1. 考点：指令基础与生命周期

  • 指令定义：一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码。

  • 指令基本格式：由操作码字段和地址码字段组成。

    • 指令
      操作码字段 地址码字段
2026/9/12大约 2 分钟软考计算机组成与体系结构
层次化存储体系

1. 考点一：层次化存储体系结构

2. 考点二：层次化存储体系分类

  • 1、存储器位置

    • 内存 & 外存

  • 2、存取方式

    • 按内容存取：相联存储器（如 Cache）

    • 按地址存取：

      • 随机存取存储器（如内存）
      • 顺序存取存储器（如磁带）
      • 直接存取存储器（如磁盘，介于随机和顺序之间的一种）

  • 3、工作方式

    • 随机存取存储器 RAM（如内存 DRAM）
    • 只读存储器 ROM（如 BIOS）

  • 常用存储器特性：

    • DRAM：动态随机存取存储器，需要刷新保持数据稳定，集成度高，成本低。
    • SRAM：静态随机存取存储器，不需要刷新保持数据稳定，集成度低，成本高。
    • EEPROM：电可擦可编程只读存储器，以 bit 为单位，更灵活。
    • Flash：闪存，以块为单位，更快速。
2026/9/12大约 2 分钟软考计算机组成与体系结构
总线系统

1. 考点：定义

  • 总线定义：总线是连接多个设备的信息传送通道，实际上是一组信号线。广义地讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线。

1.1 总线的分类

1.1.1 按应用层次/位置分类

总线通常分为以下几类：

  • 芯片内总线：用于集成电路芯片内部各部分的连接元件级总线，或用于一块电路板内各元器件的连接。
  • 系统总线（又称内总线）：用于计算机各组成部分（CPU、内存和接口等）的连接。
  • 外总线（又称通信总线）：用于计算机与外设或计算机与计算机之间的连接或通信。
  • 核心关键词：CPU（芯片内/系统总线范围）、主板（系统总线）、主板外（外总线）。
2026/9/12大约 2 分钟软考计算机组成与体系结构
校验码

1. 考点一：奇偶校验码

  • 奇偶校验码的编码方法是：由若干位有效信息（如一个字节），再加上一个二进制位（校验位）组成校验码。
  • 奇校验：整个校验码（有效信息位和校验位）中 “1” 的个数为奇数。
  • 偶校验：整个校验码（有效信息位和校验位）中 “1” 的个数为偶数。
  • 差错能力：奇偶校验，可检查 1 位（奇数个）的错误，不可纠错。

1.1 考点练习

2026/9/12大约 10 分钟软考计算机组成与体系结构