08级复习提纲.ppt

计算机组成原理武汉科技大学计算机科学与技术学院 复习提纲 第1章计算机系统概论第2章运算方法和运算器第3章内部存储器第4章指令系统第5章中央处理机第6章总线系统第7章外围设备第8章输入输出系统 第1章计算机系统概论 计算机的性能指标 吞吐量 响应时间 利用率 处理机字长 总线宽度 存储器容量 存储器带宽 主频 时钟周期 CPU执行时间 CPI MIPS MFLOPS存储器容量的单位 KB MB GB TB冯 诺依曼型计算机体系结构的基本思想如何从时间和空间上区分指令流和数据流计算机系统的层次结构 分为5级 微程序设计级 机器语言级 操作系统级 汇编语言级 高级语言级 固件的概念 目录 第2章运算方法和运算器 IEEE754标准浮点数的表示方法及其规格化形式非IEEE754标准的浮点数用补码表示时的规格化形式十进制数与二进制 十六进制 的转换 原码 反码 补码 移码计算机中如何实现减法运算用变形补码完成定点数的运算及溢出的判断有符号阵列乘法器 用直接补码阵列乘法器计算乘法用不恢复余数法完成除法计算用74181ALU和74182CLA级联构成全先行进位的ALU运算器的三种结构形式浮点加减运算 4个操作步骤及具体的计算 规格化 浮点运算的溢出含义 及溢出的处理 阶码上溢 下溢 流水线的加速比 目录 第3章内部存储器 1 存储位元 存储单元随机存储器的含义 RAM与ROM SRAM与DRAM的区别存储器的分级结构及其分级的目的主存储器的性能指标 存储容量 存取时间 存储周期 存储器带宽SRAM DRAM芯片的容量与引脚数的关系DRAM的刷新周期 从上次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止所经历的时间刷新的方式存储器容量的扩充 计算需多少芯片 如何分组 存储器的组成逻辑框图并行存储器 双端口存储器 多模块交叉存储器采用多体交叉的组织形式时存储器带宽的计算 目录 第3章内部存储器 2 设置cache存储器的目的相联存储器CAM 按内容寻址的存储器Cache的命中率h cache 主存系统的平均访问时间ta 访问效率e的计算影响Cache命中率的因素 程序的行为 cache的容量 组织方式 块的大小 主存与cache的3种地址映射方式Cache的替换策略 LFU LRU 随机替换Cache的写策略 写回法 全写法 写一次法虚拟存储器 采用虚拟存储器技术的目的 页式虚存方式中 根据页大小 计算逻辑页号的位数和物理存储器的容量TLBCache和虚存技术的工作原理 程序局部性原理 第4章指令系统 指令的格式 操作码字段 地址码字段二地址指令格式中 按操作数的物理位置分为3种类型指令的基本寻址方式 顺序 跳跃操作数的基本寻址方式及每种方式的含义 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 偏移寻址 相对寻址 基址寻址 变址寻址 段寻址 堆栈寻址给定一个指令格式 说明指令格式及寻址方式的特点 目录 第5章中央处理机 CPU中的主要寄存器及其功能 DR IR PC AR 通用寄存器及PSW PC的位数 给定模型机 标注各寄存器名称指令周期的概念给定一个数据通路 画出指令周期流程图及微操作序列硬布线控制器中时序信号的三级体制 微程序控制器中时序信号的二级体制什么是相容性微操作 相斥性微操作水平型微指令的基本格式 操作控制字段 顺序控制字段微程序控制器的组成及各部分功能 控制存储器 微指令寄存器 地址转移逻辑指令 微指令 微程序的关系按给定条件设计微指令的格式 计算所需控制存储器的容量可能引起流水线断流的三种相关冲突 资源相关 数据相关 RAW WAR WAW 控制相关 目录 第6章总线系统 信息的3种传送方式 并行 串行 分时传送总线仲裁方式三种集中式总线仲裁方式中 哪个最快 哪个对电路故障最敏感PCI总线的主要特性 与处理器无关 同步总线 采用集中式仲裁 具有自动配置功能 基本传输机制为猝发式传送PCI总线周期的构成 一个地址期和一个或多个数据期组成 目录 第7章外围设备 温彻斯特盘 温盘 密封组合式硬磁盘对于活动头磁盘组 磁盘地址的组成磁盘存储器的技术指标及其含义 存储密度 存储容量 平均存取时间 数据传输率磁盘存储器各参数的计算显示器的分辨率 灰度级给定显示器的分辨率 颜色深度及刷新频率 求刷新存储器的容量及带宽 目录 第8章输入输出系统 CPU管理外围设备的四种方式外围设备的编址方式单级中断的处理流程 中断申请 中断响应 中断处理 中断返回