《计算机组织与体系结构》计组

1、1计算机的发展计算机的硬件组成：运算器、控制器、存储器、输入输出设备计算机的层次结构：第一级：微程序设计级；第二级：一般机器级; 第三级：操作系统级；第四级：汇编语言级；第五级：高级语言级。2浮点数的表示按ieee754标准，一个浮点数由符号位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-个固定偏移值例1:若浮点数x的754标准存储格式为(41360000) 16,求其浮点数的 十进制数值。解：将16进制数展开后，可得二制数格式为0 100 0001 0011 0110 0000 0000 0000 0000s阶码(8位)尾数(23位)指数 e二阶码-127=100000

2、10-01111111=00000011= (3) 10包括隐藏位1的尾数1. m二 1.011 0110 0000 0000 0000 0000二 1.011011于是有 x=(-l)sx 1. mx2e=+(l. 011011) x 2=4-1011. 011=(11. 375) 10 例2:将数(20. 59375) 10转换成754标准的32位浮点数的一进制存储 格式。解:首先分别将整数和分数部分转换成二进制数:20.59375=10100. 10011然后移动小数点，使其在第1, 2位之间10100. 10011-1. 010010011 x21e二4于是得到：s二0, e二4+12

3、7二131, m-010010011最后得到32位浮点数的二进制存储格式为：0 10000011 01001001100000000000000= (41a4c000) 163、原码、反码、补码、移码的表示正数的原码、反码、补码都一样。负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。求负整数的补码，符号位不变，数值位各位取反，最后整个数加1。正数、负数的移码和补码尾数相同，符号位相反。例 1: x= -0. 1011x补二10+x二10. 0000-0. 1011=1.0101y0.01111y补二10+y二10. 00000-0. 01111二1. 10001例 2:x补-y补二x补+-y补例如

4、 x二(11儿二(1011)2y二(5)】。二(0101)2 已知字长 n二5位x补-y补二x补+y补二 01011 + 11011 二 100110 二 00110 二(6)注：最高1位已经超过字长故应丢掉解:求y, 5=0101,因为字长5位，所以5=00101, -5=10101,符号位不变，数值位相反，所以为lloloo力1为llollo4、浮点加减运算（p269【大题】例 1. x 二 0. 1101 x 201 y 二(- 0. 1010) x 2111. 对阶 求阶差aj补二jx补-jy补二 00, 01+ 11, 0111, 10阶差为负(- 2)s2 么+ 2 对阶x补，二0

5、0, 11; 00. 0011小阶向大阶看齐2. 尾数求和$补，=00. 0011对阶后的s补,+s补二 11.011011.1001屮刀补二 00,11; 11.10015、溢出的检测符号位出现了01 （上溢）或10 （下溢）的情况就为溢出。6、规格化数原码：不论正数、负数，第一数位为1。补码：符号位和第1数位不同。当尾数溢出（1）时，需右规，即尾数出现01. xxx或10.xxx时，尾数一1,阶码加1例 1： x 二 0. 1101x 210 y = 0. 1011x 201求x +y （除阶符、数符外，阶码取3位,尾数取6位）解：x补二00, 010； 00. 110100 y补二00,

6、 001； 00. 101100 对阶a j 补二力补一丿；补=00, 010+11, 111100,001阶差为+15' 1, z+ly补二 00,010； 00.010110 尾数求和sx补二 00. 110100+sy补，二 oo. lioioo 对阶后的sy补,01.001010尾数溢出后须右规 右规x+y补=00,010； 01.001010x+y 二0. 100101x2117、总线1、总线的分类：片内总线；系统总线（数据总线、地址总线、控制总线）；通信总线2、总线的特性：机械特性、电气特性、功能特性、时间特性链式查询集中式 计数器定吋查询总线判优控制独立请求方式主设备（模

7、块）分布式对总线有控制权;从设备，响应从主设备发来的总线命令3、总线控制同步通信异步通信总线通信控制 半同步通信分离式通信存储器【大题】1、存储器的层次结构缓存主存层次和主存辅存层次2、主存储器1）技术指标：存储容量、存储速度、存储器的带宽2）半导体存储芯片：静态（s） ram适合做缓存;动态（d） ram适 合做主存o3、存储器与cpu的连接例题4-1、例题4-2、例题4-3 （p94-99）笫一步：根据题冃的地址范围写出相对应的二进制地址码；第二步：根据地址范围容量及作用，选择存储芯片；第三步：分配cpu的地址线；第四步：片选信号的形成。4、cache主存地址映射：直接映射、全相联映射、组

8、相连映射例题4-8,例题4-9 （p120）9输入输出系统1、i/o与主机信息传送的控制方式：程序查询方式、中断方式、dma 方式。2、dma的工作过程：预处理、数据传送、后处理10指令系统【大题】1、寻址方式：指令寻址（顺序、跳跃）、数据寻址（立即、直接、 隐含、间接、寄存器、寄存器间接、基址、变址、相对）11 cpu的结构1、cpu的寄存器：数据缓冲寄存器（mdr）指令寄存器（ir）程序 计数器（pc）地址寄存器（mar）累加寄存器（ac）状态条件寄存器（psw）2、指令周期的基本概念：cpu从内存取出一条指令并执行完这条指 令的时间总和。指令的执行过程：读取指令、分析指令、按指令规定内容执行指令、 检查有无中断请求。3、中断判优：