计算机组成原理复习提纲.doc

第一章 概 论1.关于计算机硬件系统的组成：系统（主机+外设）主机（CPU，内存，I/O接口，总线AB、DB、CB）CPU（控制器、运算器）其中控制器IU（IP、IR、ID）；CU（微程序控制器CM，硬布线控制器）；TU（时钟源、启停逻辑、计数器、译码器）；其中运算器（ALU、AC、F或PSW，寄存器组Ri）2.关于计算机软件系统：系统（应用软件、系统软件）系统软件（操作系统、语言处理程序、服务性程序、数据库管理系统、网络管理程序）操作系统；系统程序、管理软硬件资源、是用户与计算机之间的接口界面。3.关于计算机的基本组成和工作原理冯诺伊曼原理：基于二进制原理的程序存储和程序控制原理4.关于状态寄存器的F或PSW用于存放运算器运算的结果特征或状态。CF、SF、OF、ZF、IF的含义第二章 信息的表示、运算方法和运算器1.关于定点数的表示：机器数（原码、反码、补码、移码的定义，作用与特点）四种码之间的相互转换2.关于浮点数的表示：浮点数的基本格式（阶码的作用，阶码的表示，尾数的作用，尾数的表示，尾符的作用）规格化浮点数的定义（最大，最小，最接近于0的规格化浮点数的表示）规格化浮点数的机器判断标准。3.浮点运算在计算机中的实现方式：软件（程序实现）方式 硬件实现（协处理器）4.补码加减运算的运算特点：参加运算的操作数为补码 连同符号位一起参加运算 减法化成加法（即减某数用加某数的补码代替）5. 汉字编码系统中各类编码的作用外码的作用、内码的作用、字形码（字模码、字库码）的作用；国标码属何种码？其特点如何？6. 奇偶、海明、CRC校验方法的特点和用途第三章 存储系统1.关于存储器的功能与作用：用于存放程序和数据。（内外存的区别）？2. 存储器的结构和组成（MAR、MAD、MM、MDR，读写控制逻辑）外接三条总线（MAD采用单、双译码二种方式）3.主存的分类与特点（ROM、RAM的特点与区别，SRAM、DRAM的特点与区别。统一编址的概念）4.主存储器的扩展（芯片模块）的计算采用位扩展进行字长的扩展。采用字扩展进行容量（单元数）的扩展进行字扩展时必须将高位地址经编译器编译后产生的译码信号提供给各子模块（芯片）作为其片选CS#。5.主存、辅存、缓存相比各具有什么特点。6.虚存的定义，虚存和缓存的比较（缓存、虚存地址变换的控制特点）（缓存、虚存的信息块大小特点）等7.存储器的读/写操作过程简述读送地址 ABMARMADMM 送控制信号/CS、/RD有效 从MM中读出数据MDRDB 撤消地址及控制信号，READY有效写选地址 ABMARMADMM 送控制信号/CS、/RD同时送数据DBMDRMM。 将数据写入内存指定单元 撤消地址、控制信号8.页式虚拟存储器的工作过程简述：由PD（虚拟地址） p+d(实址)基址寄存器（页表起始地址）+虚拟地址中的P（虚页号）页表索引S0根据S0查页表，若装入位=1，则取p(实页号) p+D（虚址中的页内地址）= p+d（主存的实地址）9.多体交叉存储器的作用与特点作用：增加带宽，提高存取速度。特点：由多个模块并联组成；指令与数据在各体（模块）中交叉存储；能并行读取多条指令与多个数据。10.磁盘存储器的读/写方式（串行）、寻盘、寻道采用直接寻址，道内采用顺序寻址11.相联存储器的特点（例cache中的标记存储器）：按内容（特征）寻址，也可按地址线性寻址；相联存储器的操作比较（寻找）读/写12页表的计算,实、虚地址（物理、逻辑）地址的概念（CPU给出的地址为虚址）第四章 指令系统1.指令的基本格式 OP（OP*规定操作、MOD规定寻址方式、REG规定所涉及的寄存器编号）+ AI(地址部分，由AC取代A1、A3，由IP取代A4) = D2.霍夫曼编码方法的应用对象和编码原则3.操作数来源与寻址方式（CPU、内存、I/O、指令），例寄存器寻址和寄存器间接寻址的操作数来源有何不同？4.寻址方式及其特点（立即、直接、间接、隐含、寄存器、寄存器间址、基址、变址、相对段寻址）；已知寻址方式，计算实址地址（不考虑段寻址）。5.程序控制类指令的特点和功能；IP的作用控制程序执行的顺序（或走向）转移指令（条件、无条件、绝对、相对转移）调用子程序指令及返回指令（IP （M）SP，（M）SP IP）中断操作和中断返回（I/O接口中的中断矢量IP，（M）SP IP）总的特点为新地址 IP。IP具有自动指向下一条指令地址的功能IP+1 IP第五章 CPU（处理器技术）1.指令周期、机器周期、时钟周期的定义及相互关系2.同步（异步）控制方式的特点：以时定序（以序定时），由统一的时序信号对微操作的执行进行控制的方式（由非统一的时序信号（根据被控部件的应答）对微操作的执行进行控制的方式）3.控制器的功能：取指、译码，形成控制信号；指令通道（IP内存IRIDCU（CON）4.指令、微程序、微指令、微命令、微操作的定义与相互关系5.指令的执行过程非访内：取指（送出IP内存，IP+1IP；/RD有效（启动存储器）/CS；读出指令IRIDCU），执指（不同指令过程不尽相同）直接访内指令：取指；形成地址（根据各种寻址方式形成地址AR）；执指（取数AR内存；/RD、/CS有效；内存数据DR；运算，对DR中的内容进行数据处理，其过程对应不同的指令不尽相同）6.控制ROM与主存ROM的区别位于控制器中（存放微程序）位于CPU外（存放程序和数据）7.组合逻辑控制方式与微程序控制方式的区别CU由与门和或门阵列构成，不能修改由ROM构成，能进行调整和修改8.控制ROM容量的计算（求单元数、字长）9.指令、数据在CPU、总线、存储器之间流动的通路指令通路IPAR内存DRIRCU控制信号数据通路由各种寻址方式形成地址AR内存DR运算器（ALU运算）AC 10流水线技术的定义及对指令周期的影响，对程序执行速度的影响补充要点：1段式、页式、段页式虚存的定义及实虚地址的转换过程2堆栈的定义及工作过程FILO原则SP指向栈顶由下往上生成3何为哈佛结构：指令与数据分区存储的cache结构4计算机系统的层次结构5何为DMA方式、有何特点：直接存储器存取方式，由DMA控制器管理，传送不经CPU6存储器