计算机组成原理知识点汇总.doc

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计算机组成原理知识点汇总

一、冯．诺依曼思想体系——计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备五部分组成，存储程序，按地址访问、顺序执行。

　　二、计算机系统的层次结构——微程序级→机器级→操作级→汇编→高级语言。

　　第二章

　　一、一个定点数由符号位和数值域两部分组成。

按小数点位置不同，定点数有纯小数和纯整数两种表示方法。

　　二、一个浮点数标准化表示由符号位S、阶码E、尾数M三个域组成。

其中阶码E的值等于指数的真值e加上一个固定偏移值。

　　三、为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用两种表示形式：

⑴字符串形式，主要用在非数值计算的应用领域；⑵压缩的十进制数串形式，用于直接完成十进制数的算术运算。

　　四、数的真值变成机器码时有四种表示方法：

原码表示法，反码表示法，补码表示法，移码表示码。

其中移码主要用于表示浮点数的阶码E，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。

　　五、字符信息属于符号数据，是处理非数值领域的问题。

国际上采用的字符系统是七单位的ASCII码。

　　六、直接采用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。

为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、字膜码等三种不同用途的编码。

　　七、为运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用补码加、减法，原码乘除法或补码乘除法。

为了运算器的高速性和控制的简单性，采用了先行进位、阵列乘除法、流水线等并行技术措施。

　　八、定点运算器和浮点运算器的结构复杂程度有所不同。

早期微型机中浮点运算器放在CPU芯片外，随着高密度集成电路技术的发展，现已移至CPU内部。

　　第三章

　　一、存储器分类——主存、辅存、cache

　　二、按介质分类——半导体、磁表面、激光

　　三、按存取方式分类——随机、顺序、半顺序

　　四、多级存储器结构——cache—主存—辅存

　　五、主存技术指标——存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽

　　六、DRAM刷新方式——集中式、分散式

　　七、多模块交叉方式——顺序方式、交驻方式

　　八、相联存储器组成——存储体、检索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比较线路、代码寄存器、控制线路。

　　九、CACHE与主存的地址映射方式——全相联映射方式、直接映射方式、组相联映射方式

　　第四章

　　一、操作数寻址方式——隐含寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、基址寻址、变址寻址

　　二、指令寻址方式——顺序对寻址方式、跳跃寻址方式。

　　第五章

　　一、CPU的功能——指令控制、操作控制、时间控制、数据加工

　　二、CPU组成——运算器、控制器、CACHE

　　三、运算器组成——算术逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器、状态条件寄存器

　　四、控制器组成——程度计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器

　　五、控制寄存器——指令寄存器、程序计数器、地址寄存器、缓冲寄存器、

　　六、运算寄存器——累加器、状态寄存器、通用寄存器

　　七、操作控制器分类——时序逻辑型、存储逻辑型、时序逻辑与存储逻辑结合型

　　八、指令周期——CPU取出并执行一条指令的周期

　　九、机器周期——通常用内存中读取一个指令字的最短时间规定，也叫CPU周期

　　十、时钟周期——节拍脉冲式T周期

　　十一、微命令——控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，这种命令叫微命令

　　十二、微操作——执行部件接受微命令后进行的操作叫微操作。

　　十三、微程序——一条机器指令的功能是用许多条微指令组成的序列来实现的，这个微指令序列通常叫微程序

　　十四、微指令周期——微指令周期等于读出微指令的时间加上执行该条微指令的时间

　　十五、微命令编码的种类——位直接控制、字段直接控制、字段间接控制、混合编码译码、常数字段控制

　　十六、后继地址方式——计数器方式、多路转移方式、增量方式与断点方式结合

　　十七、水平型微指令与垂直型微指令比较——1。

水平型微指令操作能力强，效率高灵活性强、垂真型微指令较差；2。

水平型微指令指令执行一条指令时间短，垂直型微指令执行时间长；3。

水平型微指令解释指令的微程序，微指令字长微程序短，垂直型微指令微指令字短微程序长；4。

水平型微指令难以掌握，垂直型微指令较容易。

　　十八、微指令与机器指令关系——一条机器指令由若干微指令组成的序列来实现

　　十九流水CPU并行处理技术——时间并行、空间并行、时间＋空间并行

　　二十、流水线三种相关——资源相关、数据相关、控制相关

　　二十一、CISC与RISC特征对比——P199表5．6

　　第六章

　　一、总线结构对计算机系统性能的影响——1。

最大存储容量，单总结系统中，对主存和外设的存取差别仅出现在总线地址不同，必须为外设保留某些地址，所以紧大存容量必小于计算机字长所决定可能地址总数，双总线系统中主存地址和外设地址现现不同总线上，存储容量不受外设影；2。

指令系统，双总线系统中CPU对存储总和系统总线有不同指令系统，访存操作和输入/输出操作有不同指令，单总线系统中，访问主存和I/O传送可使用相同操作码，便使用不同地址；3。

吞吐量，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期，采用双端口存储器可以增加主存的有效速度，主存可以在同一时间内对两个端口完成读写操作，三总线系统中，CPU将一部分功能下放通道，通道管理外设并实现外设与主存的数据传送，因此吞吐能力比单总线强。

　　二、定时——所谓定时，是指事件出在总线上的时序关系，有两种方式：

同步定时和异步定时

　　第七章外设

　　五、磁盘地址组成——记录面、磁道、扇区

　　第八章I/O系统

　　一、I/O数据管理方式——软件：

程序查询方式、程序中断方式；硬件：

直接内存访问（DMA）方式、通道方式、外围处理机方式。

　　二、程序中断方式——中断源、中断向量、中断屏蔽、中断优先级、多级中断、中断服务

　　三、中断概念——中断是指计算机由任何非寻常的或非预期的急需处理的事件引起CPU暂时中断现有程序的执行而转去执行另一服务程序来处理这些事件，等处理完成后又返回原程序这一整个执行过程。

　　五、DMA概念——是一种子完全由硬件执行I/O交换的工作方式，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。

DMA控制器将向内存发出地址和控制信号，修改地址，对传送的字个数计数，以中断方式向CPU报告传送操作结果。

　　六、DMA传送方式——停止CPU访问内存、周期挪用、DMA与CPU交替访问

　　七、通道——通道功能是执行指令，组织外围设备和内存进行数据传输，按I/O指令要求启动外设，向CPU报告中断等。

　　八、通道种类——选择通道、数组多路通道、字节多路通道

　　第九章、虚拟存储器管理方式——页式虚拟存储器、段式虚拟存储器、段页式虚拟存储器。