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計算機組成原理復(fù)習(xí)要點第6頁共6頁第一章計算機系統(tǒng)概論1、計算機系統(tǒng)的構(gòu)成;2、理解層次結(jié)構(gòu)的計算機系統(tǒng);硬件(只能理解機器語言)、第一級虛擬機(匯編語言)、第二級虛擬機(高級語言);理解計算機是一個層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),硬件與軟件之間的關(guān)系,理解高級語言是怎樣被計算機執(zhí)行的,理解組成原理涉及的知識與操作系統(tǒng)、編譯軟件、高級語言編寫的應(yīng)用軟件之間的關(guān)系。3、馮.諾依曼機的基本特點、核心思想,對應(yīng)的計算機系統(tǒng)的硬件框圖,與現(xiàn)代計算機不同的地方。4、現(xiàn)代計算機硬件框圖,理解計算機硬件各部件的作用;5、衡量計算機性能的主要指標(biāo)-機器字長、主頻、CPI、MIPS、FLOPS等等6、四代計算機采用的物理器件(電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路)第二章計算機的邏輯部件1.加法器:全加器、半加器的區(qū)別;串行進位加法器和超前進位加法器。第三章運算方法和運算部件給定任意一個真值數(shù)(包括整數(shù)、小數(shù)部分)能夠轉(zhuǎn)換成為不同數(shù)制(二、八、十六進制)。機器數(shù)的表示方式:原碼、補碼、反碼、移碼。要求:給定任意一個數(shù),能求出上述四種表示編碼(同時給定任一機器碼,能給出真值是多少?),并且熟悉上述四種編碼的特點(例如數(shù)值零的表示形式是否唯一);給定指定數(shù)值寬度(例如16位)的小數(shù)或整數(shù)能求出上述四種編碼的所表示真實值的范圍;熟悉原碼、補碼的定義。機器數(shù)分為:定點數(shù)與浮點數(shù).表示方法的差異。溢出的判斷方法。定點數(shù)和浮點數(shù)如何判溢出。學(xué)會定點數(shù)一位乘法(原碼一位乘法、補碼一位乘法[兩種方式:定義方法與布斯公式])、定點數(shù)二位乘法(原碼兩位乘法、補碼兩位乘法)。定點原碼及補碼一位除。浮點數(shù)的加減法運算(特別注意尾數(shù)規(guī)格化)。數(shù)據(jù)校驗碼(奇偶校驗碼的求法、海明校驗碼的求法),奇偶校驗碼和海明校驗碼的特點:例如前者發(fā)現(xiàn)一位錯;后者發(fā)現(xiàn)一位錯并能糾正一位錯,發(fā)現(xiàn)兩位錯。第四章主存儲器主存儲器按照存取方式分為:RAM,ROM,PROM,EPROM,EEPROM。主存儲器的技術(shù)指標(biāo),特別是存儲器存取時間與存儲周期的區(qū)別。RAM分為:SRAM,DRAM。它們之間的區(qū)別。DRAM刷新方式存儲器的容量擴展:位擴展,字?jǐn)U展,字位擴展.要求會求出需要的芯片個數(shù),會畫圖,并求出芯片地址范圍,注意譯碼器的選取。第五章指令系統(tǒng)概念。機器指令與指令系統(tǒng);指令字長、機器字長、存儲字長的區(qū)別;操作數(shù)在存儲器中的存放--邊界對準(zhǔn)原則;尋址方式指令操作碼的擴展技術(shù)(固定格式、可變格式),擴展的目的是什么。復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機(CISC)與精簡指令系統(tǒng)計算機(RISC)的區(qū)別。精簡指令系統(tǒng)計算機(RISC)的特點,要求理解第六章CPU控制器的組成,各個寄存器含義。(另外,注意配套的地址寄存器AR,數(shù)據(jù)寄存器DR)什么是微程序控制存儲器,要求理解,與一般存儲器有何區(qū)別?掌握PC加1的含義,是指1條指令的寬度,不是絕對值的數(shù)值1。要明白指令周期,機器周期,時鐘周期等的含義與區(qū)別。產(chǎn)生控制信號的方法:微程序控制和硬布線控制,理解它們的區(qū)別。微指令、微程序、微命令(微操作)、機器指令、程序的概念區(qū)別及包含關(guān)系。以加法指令和轉(zhuǎn)移指令為例說明微指令執(zhí)行流程,以及所需要的控制信號(要參照具體的CPU控制器邏輯圖)。微指令的編碼譯碼方法(直接控制法、字段直接編譯法、字段間接編譯法),互斥和相容的控制信號的含義。微指令由哪兩個字段構(gòu)成?微指令格式設(shè)計操作控制字段有哪些編碼方式?直接編碼和字段直接編碼兩種方式各自的優(yōu)缺點下一條微指令的地址有哪些形成方式?下地址字段指出機器指令的操作碼形成–什么時候用到?分支轉(zhuǎn)移由硬件產(chǎn)生微程序入口地址–什么時候用到?10.微指令格式(水平型、垂直型),各自的特點。第七章存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng)的兩個層次:主存—輔存;Cache-主存兩個存儲層次的比較,包括設(shè)置的目的、訪問時間比、信息傳送單位。程序訪問的局部性原理:時間局部性、空間局部性具有Cache的存儲器,求平均存取時間。Cache地址映像:直接映像、全相聯(lián)映像、組相聯(lián)映像。以及組相聯(lián)映像和直接映像、全相聯(lián)映像的關(guān)系,主要是r=0,r=c的極限值的情況。主要學(xué)會給出主存i塊號能給出相應(yīng)的Cache中的對應(yīng)的塊號或者組號。Cache替換算法:LRU,隨機法,FIFO法。注意多層次Cache的含義。二級Cache方案。哈佛結(jié)構(gòu)的含義。虛擬存儲器的管理方式:段、頁、段頁,為什么設(shè)置主存—輔存層次的虛擬存儲器,要求理解。相聯(lián)存儲器.第八章輔助存儲器1、磁表面存儲器(磁盤)的性能指標(biāo)(道密度、位密度、道容量、存儲容量、平均訪問時間、平均找道時間、平均等待時間)2、磁記錄方式3、硬盤、磁帶和光盤存儲器的綜合比較第十章輸入輸出系統(tǒng)設(shè)備控制器(接口、設(shè)
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