计算机组成原理复习要点.docx
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唐朔飞各章节知识点
第一章
1、冯诺依曼计算机的各个部分组成及功能
冯诺依曼型电脑的五大组成部分和各部分的功能如下:
运算器:
计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
控制器:
由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
运算器和控制器统称中央处理器,也叫做CPU。
中央处理器是电脑的心脏。
存储器:
存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。
存储器分为内存和外存。
内存:
内存是电脑的记忆部件,用于存放电脑运行中的原始数据、中间结果以及指示电脑工作的程序。
外存:
外存就像笔记本一样,用来存放一些需要长期保存的程序或数据,断电后也不会丢失,容量比较大,但存取速度慢。
输入设备:
输入设备是向计算机输入数据和信息的设备。
是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。
输出设备(OutputDevice)是人与计算机交互的一种部件,用于数据的输出。
它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。
2、名词CPU、I/O、主机、主存、PC、机器字长、存储容量、存储字、存储字长、指令字长ACCIRMARMDA、MIPS、CPI(答案在第一章和后续存储器,控制器章节
中央处理器(CPU,CentralProcessingUnit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心(ControlUnit)。
它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,ArithmeticLogicUnit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。
它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
I/O(input/output),即输入/输出端口。
每个设备都会有一个专用的I/O地址,用来处理自己的输入输出信息。
CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。
存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。
主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。
也是用于放置主板及其他主要部件的控制箱体(容器Mainframe)。
通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口。
主存储器(Mainmemory),简称主存。
是计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。
其实PC的英文全称是:
PersonalComputer翻译成中文的意思是:
个人计算机或者个人电脑。
PC是一个具有广泛含义的词语,也是电脑的统称。
机器字长也就是运算器进行定点数运算的字长,通常也是CPU内部数据通路的宽度。
存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量,用存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
存储字是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合。
存储字长:
一个存储单元存储一串二进制代码(存储字),这串二进制代码的位数称为存储字长,存储字长可以是8位、16位、32位等。
指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。
指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。
不同的指令的字长是不同的。
MIPS(MillionInstructionsPerSecond):
单字长定点指令平均执行速度MillionInstructionsPerSecond的缩写,每秒处理的百万级的机器语言指令数。
这是衡量CPU速度的一个指标。
CPI(CyclesPerInstruction)表示每条计算机指令执行所需的时钟周期,有时简称为指令的平均周期数。
3、计算机如何区分程序和数据?
计算机区分指令和数据有以下2种方法:
l通过不同的时间段来区分指令和数据,即在取指令阶段(或取指微程序)取出的为指令,在执行指令阶段(或相应微程序)取出的即为数据。
l通过地址来源区分,由PC提供存储单元地址的取出的是指令,由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。
第三章
1、总线概念?
总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
2、为什么设置多总线?
常用总线有,简述
3、系统总线分类和各自的功能特点
4、总线宽度、总线带宽的计算、为什么总线复用
5、总线为什么要判优,集中总裁的三种方式的特点和优缺点
6、总线分几个阶段,同步和异步特点
7、例题3.13.2和3.4
第四章
1、存储器分类和各自特点图4.1描述
2、存储器分几层,解决了什么问题,速度快慢
3、存储容量计算存取时间和存取周期存储带宽计算
4、动态RAM为什么要刷新,刷新的分类
5、存储器和CPU的连接(不考了)
6、校验奇偶校验、海明校验()、冗余校验(见作业4.41和例题)
7、提高访存的措施例题4.6
8、什么是高速缓存,为什么设置高速缓存,解决了什么问题
9、例题4.74.84.9
10、CACHE-主存地址映射几种方式下主存和CACHE地址构成?
几种映射方式的优缺点,掌握组相联和直接映射
11、会辅助存储器的计算例如作业4.38和4.39
第五章
1、I/O设备编址的两种方法及特点
2、I/O于主机交换的几种方式及优缺点(简答)
3、显示器的分辨率、灰度、显存的容量(上课没有学,考)
4、I/O接口的功能(见幻灯片)
几种方式要求电路相关知识不看,重点会描述流程图
5、程序查询的特点优缺点例5.1
6、概念题:
中断,中断屏蔽字,开中断,关中断、中断向量、中断向量表(P195-196类似电路都不看)中断响应的时间和条件,P199中断处理的四个部分及作用
7、什么是DMA?
解决了什么问题?
DMA和主存交换数据方式(三种简答)
8、DMA的传输过程分为哪三个?
解决了什么(简答)
第六章
1、N位带符号数和无符号数的范围
2、定点小数和定点整数的区别
3、给定真值X和Y,能求[-X]和[-Y]的原码,补码、移码,[X±Y]补并判断是否溢出(考)
4、已知真值X和Y,求其左移和右移后的原码和补码(考)
5、什么是浮点数?
浮点数的优点?
32位和64位浮点数的构成?
浮点数规格化的目的?
5、已知浮点数X和Y,求[X±Y]浮(考)
6、ALU的功能,74181和74182的作用
第七章
1、机器指令有哪两部分构成,各自的作用?
2、指令字长和存储字长、机器字长概念
3、指令的分类
4、能够写出不同寻址方式的数的EA的计算,能够根据EA及其它写出寻址方式,熟悉每一种寻址方式的寻址过程(必考)
5、RISC和CISC的意思,各自的特点
第八章
1、CPU的功能?
2、CPU里面有哪些特殊寄存器,各自的功能?
3、指令周期概念?
4、取指令、间址周期、中断周期的操作?
(幻灯片有)(或者看第九章)
5、提高处理器速度的方法(P345和355)
6、影响流水线的因素,并且能够分析哪种相关(幻灯片)
7、流水线的相关题,看例8.1
8、中断系统需要解决的问题P359?
9、习题8.54-8.28
第九章
1、例9.1和9.2,会9.2
2、指令周期、机器周期、时钟周期概念和关系
会做例9.310.1
第十章
1、什么叫组合逻辑控制器?
2、什么叫微程序控制器?
微指令和机器指令关系,微操作?
3、垂直型微指令和水平型微指令的特点?
例10.110.210.410.6
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