计算机组成原理复习重点

1、1、运算器、控制器、存储器（高速缓存、 主存储器、 外存设备）、设备等几个主要组成部分 ,这些设备和部件通过总线和接口连结在一起，构成一台完整的计算机。2、 冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。哈佛结构的处理器通常具有较高的执行效率。其指令和数据分开组织和存储的，执行时可以预先读取下一条指令3、计算机系统 =硬件系统 +软件系统（ +人机交互系统）硬件通常是指一切看得见，摸得到的设备物理实体；软件通常是泛指各类程序和文

2、件，它们实际上是由一些算法以及其在计算机中的表示所构成的。硬件是计算机系统的物质基础，软件是计算机系统的灵魂。硬件和软件是相辅相成，不可分割的整体。4、固件是指那些存储在能永久保存信息的器件（如 ROM ）中的程序， 是具有软件功能的硬件。 固件的性能指标介于硬件与软件之间，吸收了软、硬件各自的优点，其执行速度快于软件，灵活性优于硬件，是软、硬件结合的产物。5、计算机的主要性能指标：1、机器字长 （机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器、数据总线的位数决定的。）2.数据通路宽度（ 数据总线一次所能并行传送信息的位数，称为数据通路宽度。） 3.主存容量（ 一个主存储器所能存储的

3、全部信息量称为主存容量）4.运算速度6、计算机的工作过程和主要性能指标：吞吐量、响应时间、利用率。7、数值数据的三要素：小数点、进位计数制和符号。8、 可以采用两种方法来判别是否产生溢出：单符号位法 （两异号数相加或两同号数相减决不会产生溢出， 仅当两同号数相加或两异号数相减时才有可能产生溢出。） 双符号位法(两个符号位同时参加运算，如果运算结果两符号位相同，则没有溢出发生。如果运算结果两符号位不同，则表明产生了溢出。)9、 运算器包括ALU 、阵列乘除器件、寄存器、多路开关、三态缓冲器、数据总线等逻辑部件。计算机的运算器结构一般有三种:单总线结构的运算器、双总线结构的运算器、三总线结构10、

4、存储器分类按存储器在计算机系统中的作用分类高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器；按存取方式分类：随机存取存储器RAM 、只读存储器ROM 、顺序存取存储器SAM 、直接存取存储器 DAM ；按存储介质分类：磁芯存储器、半导体存储器、磁表面存储器、光存储器；按信息的可保存性分类：断电后，存储信息即消失的存储器，称易失性存储器。断电后信息仍然保存的存储器，称非易失性存储器。11、由高速缓冲存储器、主存储器、 辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次。其中高速缓存和主存间称为Cache-主存存储层次（ Cache 存储系统）；主存 -辅存存储层次（虚拟存储系统）。12、 Cache 存储系统是为

5、解决主存速度不足而提出来的。虚拟存储系统是为解决主存容量不足而提出来的。13、主存储器是整个存储系统的核心，它用来存放计算机运行期间所需要的程序和数据，CPU 可直接随机地对它进行访问。主存储器通常由存储体、地址译码驱动电路、I/O 和读写电路组成。14、存储单元是CPU 对主存可访问操作的最小存储单位。15、刷新实质 : 先将原存信息读书,再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程.16、动态 mos 存储器采用“读出”方式进行刷新，因为在读出过程中恢复了存储单元的栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。17、只读存储器（ Rom）：掩模式只读存储器（ ROM ）、可编

6、程只读存储器（ PROM ）、可擦可编程只读存储器（ EPROM ）（用紫外线擦除写入内容，在高压作用下注入电子；可多次编程）、可电擦可编程只读存储器（ E2PROM ）：（每个存储元采用两个晶体管，具有电擦除功能）18、 cache 是介于 CPU 和主存之间的小容量存储器，存取速度倍于主存。 它能高速地向CPU提供指令和数据，加快程序的执行速度。它是为了解决 CPU 和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术全部功能由硬件实现，对程序员是透明的19、 CPU 与 cache 之间的数据交换是以字为单位，而 cache 与主存之间的数据交换是以块为单位。一个块由若干定长字组成。20、映象规则：

7、全相联映象、直接映象、组相联映象。21、虚拟存储器是建立在主存与辅存物理结构基础之上，由附加硬件装置以及操作系统存储管理软件组成的一种存储体系。虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器的逻辑模型，不是任何实际的物理存储器。它借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所使用。它指的是主存-外存层次。以透明的方式给用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地址空间。22、主存与CPU 的连接有三大类连接：地址连接、数据连接、控制连接。23、主存与cache 的地址映射有全相联、直接、组相联三种方式。24、按照主存 -外存层次的信息传送单位不同，虚拟存储器有页式、段式、段页式三类25、完

8、善的指令系统应满足如下四个方面的要求：完备性、有效性、规整性、兼容性。26、指令应具有如下功能：1、操作码指明执行什么性质和类型的操作2、操作数指定参加操作的数本身或是操作数所在地址 3、指定操作结果存放的地址4、指定下一条指令存放的地址27、寻址过程就是把操作数的形式地址转换为操作数的有效地址的过程。28、操作数的寻址方式：隐含寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式、相对寻址方式、基值寻址方式、变址寻址方式、块寻址方式、段寻址方式29、 CPU 的功能：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。30、控制器的主要功能有： 从内存中取出一条指令， 并指出下一条指令

9、在内存中的位置； 对指令进行译码或测试， 并产生相应的控制信号； 指挥并控制 CPU，内存和 I/O 之间的数据流动的方向。31、运算器的主要功能：执行所有的算术运算；执行所有的逻辑运算。32、 CPU 中的主要寄存器：累加寄存器 AC 、状态条件寄存器 PSW、程序计数器 PC、指令寄存器 IR、地址寄存器 AR 、缓冲寄存器 DR 。33、常用的操作控制器有两种：硬布线控制器、微程序控制器。34、总线的特性和分类：物理特性、电气特性、功能特性、时间特性。35、总线的数据传输方式：串行传输、并行传输。36、总线的一次信息（数据）传送过程，大致可分为37、如下五个阶段：38、请求总线，总线仲裁，寻址(目的地址 ) ，信息传送，状态返