[精品]计算机组成原理期末复习提纲

计算机组成原理期末复习提纲 1、计算机软件一般分为两大类系统程序、应用程序。 2、源程序转化成目标程序地方法编译，解释。 3、纯小数表示0|x|l-2n ; 整数的范围0|x|2n -1 . 4、E是阶码,占用八位,阶符采用隐含方式，即采用移码方法来表示正负指数。 5、原码、反码、补码的转换①一个正整数，符号位固定为0,三种表示方法完全一样。②一个负 整数，符号为固定为1,符号位不变，其余每一位求反得到反码，反码最低为加1得到补码。。 的补码还是0. 6、补码加减法p27例11例12 p28例13例14 7、从［y］补到【-y】补的法则是对【y】饱括符号位“求反且最末位加1” 。 8、溢出检测的第一种方法是双符号位法又叫“变形补码”。第二种方法是单符号位法。 9、运算器可执行的运算逻辑运算和算术运算。逻辑运算主要指逻辑加、逻辑非、逻辑乘、逻辑 异等四种基本运算。 10、主存储器的技术指标存储容量、存取时间、存储周郭、存储器带宽，后三者反映了主存的速 度指标。 11、双端口存储器的工作原理它提供了两个相互独立的端口，即左端口和右端口。分别具有各自 的地址线、数据线和控制线，因而可以对存储器中任何位置上的数据进行独立的存取操作。 12、多模块交叉存储器的工作原理连续地址分布在相邻的不同模块内，而同一个模块内的地址都 是不连续的，交叉方式的存储器可以实现多模块流水式并行存取，大大提高存储器的带宽。 13、cache的命中率幅表示cache完成存取的总次数，N”表示贮存完成存取的总次数，h表示命中 率，则hNc/NcNm; t表示命中时cache访问时间，t“表示未命中时主存访问时间，1-h表 示未命中率，则cache/主存系统的平均访问时间九为tahtc1-h t.设rt„/tc表示主存 慢于cache的倍率，e表示访问效率，则etc/tal/ r 1-r h 0例6 14、主存与cache的地址映射地址映射方式有全相联方式、直接方式和组相联方式三种。①全相 联映射中，将主存中一个块的地址块号与块的内容字一起存于cache的行中，其中块 地址存于cache行的标记部分中。②直接映射方式也是一种多对一的映射关系，但一个主存块 只能拷贝到cache的一个特定行位置上去。③组相联方式事前两种的折中方案，适度兼顾二者 优点又尽量避免二者缺点，因此被普遍采用。 15、指令格式通常有操作码字段和地址码字段组成-操作码字段表示指令的操作特性与功能，而 地址码字段通常指定参与操作的操作数的地址。一条指令的结构可用如下形式表示 操作码字段OP|地址码字段A 16、指令的寻址方式顺序寻址方式和条鱼寻址方式。程序计数器PC始终存放的是下一条指令的 地址。 17、操作数墓本寻址方式形成操作数的有效地址的方法称作操作数的寻址方式。 ① 隐含寻址不是明显的给出操作数的地址，而是在指令中隐含着操作数的地址； ② 立即寻址指令的地址字段指出的不是操作数的地址而是操作数本身； ③ 直接寻址在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址A,此种方式指令字中的形式地 址A就是操作数的有效地址EA; ④ 间接寻址指令地址字段中的形式地址A不是操作数的真正地址，而是操作数地址的指示器； ⑤ 寿存器寻址当操作数不在内存中，而是放在CPU的通用寄存器中时，采用该方法。此时指令中 给出的操作数地址不是内存的地址单元号，而是通用寄存器的编号； ⑥ 寄存器间接寻址指令格式中的寄存器内容不是操作数，而是操作数的地址，该地址指明的操作 我在内存中； ⑦ 偏移寻址一种强有力的寻址方式，是直接寻址和寿存器间接寻址的结合；常用的偏移寻址是相 奸耳时 其冲旦冲 亦时旦j-ii- 18、CPU的基/功能指令控制、亩作控制、时间控制、数据加工。 19、CPU的基本组成cache、控制器协调指挥整个计算机系统的操作、运算器数据加工处理部 件。 20、CPU中的主要寄存器 ⑴数据缓冲寄存器DR暂时存放ALU的运算结果，或是数据存储器读出的一个数据字，或来自 外部接口的一个数据字。 ⑵指令寄存器IR用来保存当前正在执行的一条指令。 3程序计数器PC确定下一条指令的地址。 ⑷数据地址寄存器AR用来保存当前CPU所访问的数据cache存储器中单元的地址。 ⑸通用寿存器E 当算术逻辑单元ALU执行运算或逻辑运算时,为ALU＜供一个工作区。 6状态字寄存器PSW 21、指令周期指取出一条指令并执行这条指令的时间-指令周期常用若干个CPU周期来表示，CPU 周期也成为机器周期；一个CPU周期又包含若干个时钟周期通常称为节拍脉冲或T周期。 22、控制部件通过由制线向执行部件发出各种控制命令叫做微命令。而执行部件接受微命令后所进 行的操作叫做微操作。 23、相容性微操作是指在商时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作。 相斥性微操作是指不能在同时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作。 24、在机器的一个CPU周期中,一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条微指令。一条机 器指令的功能是用许多条微指令组成的序列来实现的，这个微指令序列叫做微程序。 25、流水过程中会出现以下三种相关冲突资源相关、数据相关、控制相关。 26、流水线中有三类数据相关冲突写后读RAW、读后写WAR、写后写WAW 27、衡量总线性能的重要指标是总陶带宽，它定义为总线所能达到的最高传输速率，单位是兆字节 每秒MB/s 0 P184 例 1 28、计算机系统中，传输信息采用三种方式 ⑴串行传送此时只有一条传输线，且采用脉冲传输；在发送部件进行并-串变换，叫做拆卸; 在接收部件进行串-并变换，叫做装配。 ⑵并行传输此时每个数据位都需要单独一条传输线。信息有多少个二进制位组成就需要多少 条传输线。 ⑶分时传送P193例2 29、按照总线仲裁电路的位置不同，仲裁方式分为集中式仲裁和分布式仲裁。 30、集中式仲裁⑴链式查询方式主要特点是在查询链中离总线最近的设备具有最高优先级，离 总线仲裁器越远，优先级越低。优点是只用很少几根线就能按一定优先次序实现总线仲裁，并 且这种链式结构很容易扩充设备。缺点是对询问链的电路故障太敏感，第i个设备的接口出现 故障，以后的设备都不能进行工作。 ⑵计数器定时查询方式总线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。总线仲 裁器接到请求信号以后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址线 发向各设备。 3独立请求方式此时每一个共享总线的设备为有一对总线请求线BR；和总线授权及BGj. 31、总线仲裁器又叫总线控制器，它是CPU的一部分，一般是一个单独的功能模块。 32、数据传送过程中采用的两种定时方式⑴同步定时事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号 来确定，所有事件都出现在时