计算机组成原理复习

计算机组成原理复习资料 第一篇：第一篇： 1 1、计算机硬件系统的五大功能部件：、计算机硬件系统的五大功能部件： 运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。 2 2、计算机系统的定义以及它的层次结构：、计算机系统的定义以及它的层次结构： 定义：定义：计算机系统指用于数据管理的计算机硬件及网络系统 层次结构：层次结构： 3 3、计算机唯一能识别的语言：、计算机唯一能识别的语言：机器语言 4 4、计算机中所传输的信息信息分为几大类：、计算机中所传输的信息信息分为几大类：数据信息和控制信息。 5 5、机器字长、存储字长、指令字长的定义和区别？、机器字长、存储字长、指令字长的定义和区别？ 机器字长机器字长是指CPU一次能处理数据的位数， 通常与CPU的寄存器位数有 关。 存储字长存储字长是指存储单元中存放二进制代码的总位数。 指令字长指令字长是指机器指令中二进制代码总位数。 6 6、运算速度时间计算（秒，毫秒，纳秒）、运算速度时间计算（秒，毫秒，纳秒）: : 1 秒(s)=10^3 毫秒(ms)=10^6 微秒(us)=10^9 纳秒(ns)（进率 1000） 7 7、每一个阶段的逻辑元件：、每一个阶段的逻辑元件： 阶段：阶段：逻辑元件：逻辑元件： 1、第一代电子管计算机（1946）电子管 2、第二代晶体管计算机（1958）晶体管 3、集成电路计算机（1965）中小规模集成电路 4、大规模集成电路计算机（1972）大规模集成电路 5、超大规模集成电路计算机（1978）超大规模集成电路 8 8、计算机的应用领域（八大应用领域）、计算机的应用领域（八大应用领域） ：： 1、科学计算与数据处理2、工业控制和实时控制3、网络技术 4、虚拟现实技术5、办公自动化和管理信息系统6、CAD/CAM/CIMS 7、多媒体技术8、人工智能 第二篇：第二篇： 1 1、系统总线的分类：、系统总线的分类： 按连接部件不同分为：按连接部件不同分为：片内总线、系统总线、通信总线。 系统传输信息不同可分为：系统传输信息不同可分为：数据总线、地址总线、控制总线。 通信总线按传输方式分为：通信总线按传输方式分为：串行通信、并行通信。 2 2、总线的特性（、总线的特性（4 4 个）个） ：：机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。 3 3、什么是总线判优控制？为什么要进行总线判优？、什么是总线判优控制？为什么要进行总线判优？ 定义：定义：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控 制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占用总线。 为什么：为什么：因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送 信息， 如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无 效，故需用判优来解决。 总线判优控制可分为：总线判优控制可分为：集中式和分布式。前者将控制逻辑集中在一处（如在 CPU 中） ，后者将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。 集中控制优先权仲裁方式有三种（具体看集中控制优先权仲裁方式有三种（具体看 p58,59p58,59）） ：： 链式查询（串行链接方式）链式查询（串行链接方式） ：：控制总线有 3 根线用于总线控制（BS 总线 忙、BR 总线请求、BG 总线同意）总线同意信号线 BG 是串行地从一个 I/O 接口道下一个。若到接口有总线请求，则不往下传。所以，离总线控制近优先 级高。特点：特点：只需很少几根就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩 充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求。 计数器定时查询：计数器定时查询：多了一组设备地址线，少了一根总线同意线 BG。 特点：特点：优先次序可以改变，这种方式对电路故障不如链式查询方式，但增加了控 制线（设备地址）数，控制较复杂。 独立请求方式：独立请求方式： 每一台设备均有一对总线请求线BRi和总线同意线BGi。 特点：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变）但控制线数量多，总 线控制更复杂。 4 4、存储器的功能：、存储器的功能：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。 5 5、、存储器的分类：存储器的分类：按读写划分为只读存储器（RAM） ，随机存储器（ROM） 。 6 6、存储器单位换算：、存储器单位换算： 1 字节=8 二进制位 1 B=8bit1KB=2^10B1MB=2^20B1GB=2^30B 7 7、存储器的容量（算地址线，数据线条数）、存储器的容量（算地址线，数据线条数） ：： 容量：容量： （64K*8）64K=2^6*2^10=2^16 地址线条数：16 数据线条数：8 （2^10*4）=4K地址线条数：10数据线条数：4 地址线条数：14数据线条数：1 容量为：16K 位 8 8、判断存储器容量、速度、位价：、判断存储器容量、速度、位价： 由上至下：由上至下：价位越低，速度越慢，容量越大 特点：特点：速度越高，价位越高；容量越大，价位越低，速度越慢。 主存比辅存容量小，速度快，成本高 9 9、接口的功能和组成：、接口的功能和组成： 功能：功能：选址功能、传送命令的功能、传送数据的功能、反映 I/O 设备工作 状态的功能。 组成：组成： 1010、什么是中断：、什么是中断： 计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现 行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回 到现行程序的间断处，继续执行原程序，这就是“中断” 。 1111、、DMADMA 接口的功能和组成：接口的功能和组成： 功能：功能：1、向 CPU 申请 DMA 传送 2、在 CPU 允许 DMA 工作时，处理总线控制权的转交，避免因进入 DMA 工作而影响 CPU 正常活动或引起总线竞争 3、在 DMA 期间管理系统总线，控制数据传送 4、确定数据传送的起始地址和数据长度，修正数据传送过程中的数 据地址和数据长度 5、在数据块传送结束时，给出 DMA 操作完成的信号。 组成：组成：1、主存地址寄存器（AR）2、字计数器（WC） 3、数据缓冲寄存器（BR）4、DMA 控制逻辑 5、中断机构6、设备地址寄存器（DAR） 1111、数据传送方式：、数据传送方式： 第三篇：第三篇： 1 1、、各进制之间的转换：各进制之间的转换： 2 2、、原码、补码、反码表示（二进制）（反码原码、补码、反码表示（二进制）（反码 0 0 正负形式一样）正负形式一样） 机器数字长为 8 位（含 1 位符号位），当x=-127（十进制）时，对应的二进 制数为=-1111111[x]原=11111111[x]反=10000000 [x]补=10000001[x]移=00000001 （补码：补码： 求反+1 反码：反码： 除符号位， 其余按位取反 移码：移码： x 补的最高位取反） 3 3、、浮点表示的一般格式浮点表示的一般格式：： N=S*r^j（S 为尾数（小数，可正可负），j 为阶码（整数，可正可负），r 是基数，可取 2、4、8、16） egeg：：r=2N=11.0101=0.110101*2^10=1.10101*2^1=1101.01*2^-10 =0.00110101*2^100