计算机组成原理知识点.docx

第一章一、机器数1、反码：l 正数和负数的原码和反码相同l 负数的反码要将原码数值部分取反 X X原 X反正数 +1101 01101 01101负数 -1101 11101 100102、补码：正数和负数的原码和反码相同 负数的补码要将反码的末尾补加1 X X原 X反 X补正数 +1101 01101 01101 01101负数 -1101 11101 10010 10011二、图形图像的0、1编码1、矢量图、位图2、文件字节数=（位图宽度*位图高度*位图颜色深度）/83、字模库：点阵数越多，字形越细腻 英文字母：8*8占用8B 16*16占用32B三、数据传输中的差错校验1、抗干扰码分为l 检错码：自动发现差错的码l 纠错码：发现错误且能纠正错误的码四、计算机存储器基础1、分为3级：辅助存储器、主存储器、高速缓冲存储器2、控制器是计算机的中枢神经，可以对整个工作工程进行控制。功能：定序、定时、操作控制3、控制器执行命令的过程：取指令分析指令执行指令4、指令周期：取出-执行周期 ： CPU从主存中读取一条指令到指令执行结束的时间5、指令周期的两种衡量方式：包含是时钟周期衡量、用CPU工作周期来衡量， 一条指令包含两个以上周期6、机器字长：计算机一次能处理的位数，CPU字长越长，处理的数据精度越高7、MTBF：平均故障间隔 MTTR：平均恢复前时间 MTTF：平均无故障时间8、三种总线类型：数据总线、地址总线、控制总线五、计算机系统的组成计算机系统硬件主机中央处理器控制器运算器主存储器（ROM+RAM）存储系统外部设备辅助存储器（硬盘、光盘）输入设备（鼠标、键盘）输出设备（显示器、打印机）软件系统软件操作系统支撑软件语言处理系统数据库管理系统通信软件服务程序应用软件通用应用软件专用应用软件第二章1、主存储器：ROM、RAM2、字扩展方式：位数不变，字数增加3、位扩展方式：字数不变，位数增加4、段扩展方式：字向和位向都扩展5、数据带宽：主存带宽=主存工作频率*主存总线宽度/86、双端口存储器：每个芯片都有两组数据总线、控制总线、地址总线，形成两个访问端口，只要不是同时访问同一单元，就可以并行的进行独立的读、写操作，互不干扰。7、多体存储器编址：顺序编址（高位交叉）和交叉编址（低位交叉）。8、磁盘：l 归零制（RZ）、l 不归零制（RZ）、l 调相制（PE或PM）、l 调频制（FM）9、硬盘存储器的主要技术参数：l 寻道时间（磁头找到目的磁道需要的时间）、l 平局存取时间（平均寻区时间与寻道时间之和）10、RAID0：提高存储性能的原理是把连续的数据交叉分散到多个磁盘上存取，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。11、RAID1：又称Mirror或Mirroring，是可靠性第一的技术，工作原理为每一个工作盘（RAID0）都建立一份对应的镜像盘，写数据时必须同时写入工作盘和镜像盘。12、DVD协议及格式：是一种超级致密高存储容量光盘n 单面单层DVD4.7Gn 双面单层DVD9.4Gn 双面双层DVD17G13、闪存类型：NOR和NAND，NOR价格昂贵，多用于手机内存和SD卡，固态盘采用NAND。14、程序访问的局部性原理：l 建立多级存储体系的可行性基础，l 时间局部性，l 空间局部性，l 顺序局部性15、多层次Cache：加速比、命中率，成本是Cache性能的三项基本因素。16、虚拟存储器：以存储访问的局部性为基础，建立在主-辅存体系上的存储管理技术，是在操作系统的存储管理模块下实现的。第三章1、输入输出系统：计算机主机与外界交换信息时需要的硬件和软件设备的总称。2、设备与主机的关系：可分为输入设备和输出设备。3、虚拟现实：又称灵境（幻境）技术 三个基本特征：Interaction交互性、Imagination幻觉性、Immersion沉浸性。4、激光投影键盘：l 投影模块、l 红外模块、l 传感器模块（P20）5、色彩像素点对应的三色：红绿蓝6、显示器：相邻两个像素的中心点距离称为显示器的点距。7、响应时间：表示液晶显示器像素点对输入信号的反应速度。单位：ms8、显卡：GPU、显示BIOS、显示内存、RAMDAC、输出接口、链接主板总线组成。9、CPU对I/O设备控制方式的影响：程序直接传送模式、程序中断控制模式、直接存储器访问、通道控制模式。10、I/O接口分类：并行接口，串行接口。11、并行接口分为：硬线连接接口和可编程接口。12、串行通信是在一根传输线上一位一位的传输信息。13、中断控制：保存断点和保护现场断点：中断响应之前即将要执行的指令地址现场：中断响应之时，CPU所执行的当前状态和中间结果。14、DMA控制字：DMA的工作是通过执行控制字实现的15、通道：是一种比DMA更高级的I/O控制部件,具有更强的独立处理数据输入输出的功能。它有简单的通道指令16、通道类型：字节多路通道、选择通道、数组多路通道17、BIOS启动过程：BIOS中运行的第一个程序是加电自检程序、设置CMOS、初始化对有关设备进行初始化第四章1、总线是一组能为多个功能部件共享的公共信息传送线路。总线的三个基本特性是共享、分时、规范。2、系统中使用的总线数量分类：单总线结构、双总线结构、多总线结构。3、总线同一时刻只允许在一对模块之间进行通信，可有两种方法解决冲突：静态方法、动态方法4、独立请求方式的裁决算法：l 静态优先级算法、l 平等算法、l 动态优先算法、l 先来先服务。5、连接在总线上的设备可以分为：主模块和从模块，前者对总线有控制权。6、异步通信也称异步应答通信，“应答请求”，采用的通信协议为握手协议。7、总线性能：总线宽度也称传送宽度，指一次总线操作中通过总线传送的数据位数，即数据总线的数量（bit）。8、PCI总线支持的电压：5v和3v9、2003年正式公布PCI-Express总线10、标准I/O总线：功能是解决主机与外设在电压等级、信号形式和速度上的匹配问题。11、主板的构成：北桥芯片和南桥芯片北桥芯片：负责快速通道的控制，是主板最重要的芯片，称为主桥。南桥芯片：简称ICH，负责中慢速通道的控制，主要是对I/O通道的控制中央处理器：中央处理器是计算机系统的运算核心和控制核心由运算器、控制器、寄存器、相关总线组成，第五章1、指令系统被称为CPU的外特性。2、指令：操作码、地址码3、指令的长度由操作码和地址码的长度决定，操作码的长度由操作的种类决定。4、汇编程序：（源程序）不能直接被计算机执行，必须用汇编程序翻译称机器语言（目标程序），这个过程称为汇编。5、指令系统确定的内容：l 操作类型l 数据类型l 寻址方式l 寄存器类型及个数l 指令格式6、组合逻辑控制器：按微操作信号产生的机制，操作控制部件可以用组合逻辑电路、微程序（组合逻辑存储逻辑）等方法实现。7、组合逻辑控制部件：硬布线操作控制部件8、微操作控制线路包括如下工作：l 设计机器的指令系统l 初步的总体设计l 绘制指令流程图l 编排操作时间表l 列出微操作信号表达式9、一条完整指令包括四个CPU周期：取指周期，间指周期，执行周期，中断周期。10、任何一条指令都是从取指令开始，所以称为公共操作11、时序部件：由主时钟源、节拍发生器、启停控制逻辑组成第六章1、硬件并行技术：并行性包含同时性和并发性2、并行性开发：时间重叠、资源重叠、资源重叠3、SISD(Single Instruction stream single Data stream )单指令流单数据流 SIMD(Single Instruction stream Multiple Data stream )单指令流多数据流 MIMD(Multiple Instruction stream Multiple Data stream )多指令流多数据流MISD(Multiple Instruction stream single Data stream )多指令流单数据流4、流水线技术是基于时间重叠的并行技术5、静态和动态流水线静态流水线：在同一时间只能按一种运算联结方式工作动态流水线：在同一时间内允许按多种不同的运算联结方式工作6、超长指令字（VLIW）和超标量技术都是采用多条指令在多处理部件并行处理的体系结构7、向量处理机：阵列结构和流水结构8、向量计算机的最关键两个部件：存储系统和流水线运算器9