计算机组成原理考点总结

《计算机构成原理》总结--内部复习文件第一章计算机系统概论1.1计算机的分类电子计算机分两大类：电子模拟计算机、电子数字计算机2.4计算机的性能指标：（基本运算p5）⑴办理机字长：办理机运算器一次能够达成二进制运算的位数，如32位、64位⑵储存器容量：储存器中所有储存单元的总数量，往常用KB,MB,GB,TB来表示⑶计算机五个构成部分：储存器、运算器、控制器、输入设施、输出设施（此中cpu由运算器和控制器构成）⑷冯.诺依曼型计算机的设计思想：储存程序并按地点次序履行⑸计算机软件一般分为两大类：①系统程序②应用程序⑹硬件能够由软件来实现，软件也能够由硬件来实现，故软件与硬件的逻辑等价性。第二章运算方法和运算器计算机中常用的数据表示格式有两种：一是定点格式，二是浮点格式。阶码位数多，表示数的范围大；尾数位数多，说明该数的精准度越高。数的机器码表示：原码、反码、补码、移码表示法浮点加、减法运算步骤：（0操作数检查）、（比较阶码大小并达成对阶）、（尾数乞降运算）、（结果规格化办理）、（舍入办理）第三章多层次的储存器储存器的分类：按存取方式分：随机储存器温次序储存器按储存内容可变分：只读储存器（ROM）和随机储存器（RAM）3.6cache基来源理：①cache解决的问题：为认识决cpu与主存之间速度不般配问题；cache鉴于的原理：程序运转过程中拥有（空间局部性）和（时间局部性）原理。③cache实现是由（硬件）方式实现④cache地点没有增添，容量也没有增添。⑤cache命中率：（要点p91大题计算）主存与cache的地点映照①全相联映照方式：主存中的随意一块能够放在cache中的随意一行上灵巧弊端：比较电路难以设计和实现合用：合适于小容量cache采纳

长处：特别②直接映照方式：主存块只好拷贝到cache的一个特定地点上本低弊端：每个主存块只有一个固定的行地点可寄存。

长处：硬件简单，成合用：合适需要大容量cache

的场合。③组相联映照方式：综合前面二者的优弊端。替代策略①最不常常使用（LFU）算法②近期最少使用（LRU）算法③随机替代的写操作策略①写回法②全写法③写一次法3.7虚构储存器虚构储存器：解决内存容量的不够问题。虚存是在主存和辅存以外附带一些硬件和软件实现。虚构储存器的替代算法：FIFO算法、LRU算法、LFU算法第四章指令系统一条指令构造可用以下形式表示：操作码OP表示：表示该指令应进行什么性质的操作。操作码字段OP地点码字段A地点码表示：操作数的地点2.二地点指令格式中，从操作数的物理地点来说，可总结为三种种类：①储存器--存储器（SS）②寄存器--寄存器（RR）③寄存器--储存器（RS）一个指令系统中，指令字长度不同样。指令的寻址方式：次序寻址方式、跳跃寻址方式立刻寻址与寄存器寻址对比，立刻寻址速度快。常用的三种偏移寻址是：相对寻址、基址寻址、变址寻址第五章中央办理器cpu的功能：①指令控制②操作控制③时间控制④数据控制cpu的构成：由运算器和控制器构成。（当今cpu由运算器、控制器和cache三部分构成。运算器由算术逻辑单元（ALU）、通用寄存器、数据缓冲寄存器DR和状态条件寄存器PSW构成。4.cpu中的主要寄存器：①指令寄存器（IR）：用来保留目前正在履行的一条指令。②程序计数器（PC）：下条指令的履行地点且自加1.③数据缓冲寄存器（DR）：用来临时寄存ALU的运算结果。④数据地点寄存器（AR）：保留目前cpu所接见的数据cache储存器中单元的地点⑤通用寄存器（R0--R3）⑥状态字寄存器（PSW）任何一条指令取址微指令同样，不同的在履行阶段。cpu从（主存）中拿出一条指令并履行该指令的时间叫（指令周期），它往常包含若干个（cpu周期），尔后者又包含若干个（时钟周期）。指令一旦结束，就进入公操作。（取指令可以为是公操作）5.4微程序控制器微程序设计技术是利用软件方法来设计硬件的一门技术。微程序控制基来源理：模仿往常结题程序的方法，把操作信号编制成所谓的“微指令”，寄存到一个只读储存器里。当机器运转时，一条又一条的读出这些指令，进而产生全机所需要的各样操作控制信号，使相应的零件履行所规定的操作。一个微指令由若干个微命令构成，此中微指令包含微命令和下地点。微程序控制器构成原理：①控制储存器：用来寄存实现所有指令系统的微程序，它是一种只读型储存器。②微指令寄存器：用来寄存由控制储存器读出的一条微指令信息。③地点转移逻辑：微指令格式：水平型微指令、垂直型微指令5.6流水cpu计算机并行办理技术主要的三种形式：①时间并行（流水线技术）②空间并行（设置重复的硬件资源）③时间并行+空间并行（此刻计算机使用的）流水线中的主要问题：①资源有关：指多条指令进入流水线后在同一机器时钟周期内争用同一个功能零件所发生的矛盾。②数据有关：在一个程序中，一定等前一条指令履行完成后，才能履行后一条指令，那么这两条指令就是数据有关。③控制有关：矛盾是由转移指令惹起的。第六章总线系统总线特征：物理特征、时间特征、功能特征、电气特征。总线按其功能可分为：地点总线、控制总线、数据总线。计算机系统中，传输信息采纳三种方式：串行传递（每次只传递一位）、并行传递（一次传递若干位）和分时传递。仲裁方式分：集中式仲裁和散布式仲裁集中式仲裁：①链式查问方式（菊花链式对电路故障最敏感）②计数器准时查问方式③独立恳求方式（响应最快）总线的准时：同步准时、异步准时总线的一次信息传递过程，大概能够分为以下五个阶段，（恳求总线），（总线仲裁），（寻址（目的地点）），（信息传递），（状态返回（或错误报告））。第七章外存与I/O设施要点p216及p217第八章输入输出系统1.信息互换方式：程序查问方式、程序中止方式、直接内存接见（DMA）方式、通道方式