計算機組成原理知識點(diǎn)匯總

一、縮寫(xiě)詞解釋

CPU:中央處理器

ALU:算術(shù)邏輯單元

I/O:輸入輸出接口

RAM:隨機存儲器

SRAM:靜態(tài)隨機訪(fǎng)問(wèn)存儲器

DRAM:動(dòng)態(tài)隨機訪(fǎng)問(wèn)存儲器

ROM:只讀存儲器

PROM:用戶(hù)可編程的只讀存儲器

EPROM:紫外線(xiàn)可擦除可編程只讀存儲器

FLASH:閃速存儲器

EEPROM:用電可擦除可編程只讀存儲器

ISA:工業(yè)標準總線(xiàn)

EISA:擴展工業(yè)標準總線(xiàn)

PCI:外圍部件互連總線(xiàn)

USB:通用串行總線(xiàn)

RS—232C:串行通信總線(xiàn)

Cache:高速緩存

FIFO:先進(jìn)先出算法

LRU:近期最少使用算法

LFU:最不經(jīng)常使用算法

CRC:循環(huán)冗余校驗碼

A/D:模擬/數字轉換器

D/A:數字/模擬轉換器

DMA:直接存儲器存取方式

DMAC:直接內存訪(fǎng)問(wèn)控制器

LED:發(fā)光二極管

FA:全加器

OP:操作碼

CISC:復雜指令系位計算機

RISC:精簡(jiǎn)指令系位計算機

VLSI:超大規模集成電路

LSI:大規模集成電路

MAR:存儲器地址寄存器

MDR:存儲器數據寄存器

CU:控制單元

CM:控制存儲器

第一章

一、 馮．諾依曼思想體系——計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備五部分組成，存儲程序，按地址訪(fǎng)問(wèn)、順序執行。

二、 CPU=控制器+運算器

三、 計算機系統的層次結構——微程序級→機器級→操作級→匯編→高級語(yǔ)言。

第二章

一、一個(gè)定點(diǎn)數由符號位和數值域兩部分組成。數據格式：定點(diǎn)數表示、浮點(diǎn)數表示、十進(jìn)制數表示

按小數點(diǎn)位置不同，定點(diǎn)數有純小數和純整數兩種表示方法。

二、一個(gè)浮點(diǎn)數標準化表示由符號位S、階碼E、尾數M三個(gè)域組成。其中階碼E的值等于指數的真值e加上一個(gè)固定偏移值。

三、為了計算機能直接處理十進(jìn)制形式的數據，采用兩種表示形式：⑴字符串形式，主要用在非數值計算的應用領(lǐng)域；⑵壓縮的十進(jìn)制數串形式，用于直接完成十進(jìn)制數的算術(shù)運算。

四、數的真值變成機器碼時(shí)有四種表示方法：原碼表示法，反碼表示法，補碼表示法，移碼表示碼。其中移碼主要用于表示浮點(diǎn)數的階碼E，以利于比較兩個(gè)指數的大小和對階操作。

五、字符信息屬于符號數據，是處理非數值領(lǐng)域的問(wèn)題。國際上采用的字符系統是七單位的ASCII碼。

1.西文字符表示：ASCII碼

2.漢字表示：漢字輸入碼(將漢字轉換成計算機能接收的0,1組成的編碼)、漢字內碼(漢字在計算機內部存儲,運算等操作的機內代碼)、漢字國標碼(標準化內碼,如GB2312-80)、漢字字模碼(用點(diǎn)陣表示的漢字字形代碼,是漢字的輸出形式)

六、校驗碼：奇偶校驗碼(可檢測奇數個(gè)錯誤,無(wú)法識別錯誤信息的位置)、海明碼(能糾正一位錯誤)、循環(huán)冗余碼(CRC, 檢錯碼)

七、為運算器構造的簡(jiǎn)單性，運算方法中算術(shù)運算通常采用補碼加、減法，原碼乘除法或補碼乘除法。為了運算器的高速性和控制的簡(jiǎn)單性，采用了先行進(jìn)位、陣列乘除法、流水線(xiàn)等并行技術(shù)措施。

八、定點(diǎn)運算器和浮點(diǎn)運算器的結構復雜程度有所不同。早期微型機中浮點(diǎn)運算器放在CPU芯片外，隨著(zhù)高密度集成電路技術(shù)的發(fā)展，現已移至CPU內部。

第三章

一、 存儲器分類(lèi)

按存儲介質(zhì)分：半導體存儲器、磁表面存儲器

按存儲方式分：隨機存儲器、順序存儲器

按存儲器的讀寫(xiě)功能分：只讀存儲器(ROM) 、隨機讀寫(xiě)存儲器(RAM)

按信息的可保存性分：非永久記憶的存儲器、永久記憶性存儲器

按在計算機系統中的作用分：主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器

二、雙端口存儲器：特點(diǎn):每個(gè)芯片有二組DB,AB,CB, 形成二個(gè)訪(fǎng)問(wèn)端口,允許二個(gè)端口并行獨立的讀寫(xiě).

三、字擴展，位擴展（見(jiàn)PPT和筆記）

四、 多級存儲器結構——cache—主存—輔存

五、 主存技術(shù)指標——存儲容量、存取時(shí)間、存儲周期、存儲器帶寬

六、 DRAM刷新方式——集中式、分散式、異步式

七、 多模塊交叉方式——順序方式、交駐方式

八、 相聯(lián)存儲器組成——存儲體、檢索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比較線(xiàn)路、代碼寄存器、控制線(xiàn)路。

九、 CACHE與主存的地址映射方式——全相聯(lián)映射方式、直接映射方式、組相聯(lián)映

射方式

CACHE命中率

十、替換策略:FIFO:先進(jìn)先出算法LRU:近期最少使用算法 LFU:最不經(jīng)常使用算法

RANDOW:隨機替換策略

第四章

一、 操作數尋址方式——隱含尋址、立即尋址、直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、相對尋址、基址尋址、變址尋址

二、 指令尋址方式——順序對尋址方式、跳躍尋址方式。

第五章

一、 CPU的功能——指令控制、操作控制、時(shí)間控制、數據加工

二、 CPU組成——運算器、控制器、CACHE

CPU中主要寄存器：指令寄存器IR、程序計數器PC、地址寄存器AR、數據緩沖寄存器DR、累加寄存器AC、狀態(tài)字寄存器PSW

三、 運算器組成——算術(shù)邏輯單元、累加寄存器、數據緩沖寄存器、狀態(tài)條件寄存器

四、 控制器組成——程度計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器

五、 控制寄存器——指令寄存器、程序計數器、地址寄存器、緩沖寄存器、

六、 運算寄存器——累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器

七、 操作控制器分類(lèi)——時(shí)序邏輯型、存儲邏輯型、時(shí)序邏輯與存儲邏輯結合型

八、 指令周期——CPU取出并執行一條指令的周期

九、 機器周期——通常用內存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間規定，也叫CPU周期

十、 時(shí)鐘周期——節拍脈沖式T周期

十一、微命令——控制部件通過(guò)控制線(xiàn)向執行部件發(fā)出各種控制命令，這種命令叫微命令

微指令：把在同一CPU周期內并行執行的微操作控制信息，存儲在控制存儲器里，稱(chēng)為一條微指令。

十二、微操作——執行部件接受微命令后進(jìn)行的操作叫微操作。

十三、微程序——一條機器指令的功能是用許多條微指令組成的序列來(lái)實(shí)現的，這個(gè)微指令序列通常叫微程序

十四、微指令周期——微指令周期等于讀出微指令的時(shí)間加上執行該條微指令的時(shí)間

十五、微命令編碼的種類(lèi)——位直接控制、字段直接控制、字段間接控制、混合編碼譯碼、常數字段控制

十六、后繼地址方式——計數器方式、多路轉移方式、增量方式與斷點(diǎn)方式結合

十七、水平型微指令與垂直型微指令比較——1。水平型微指令操作能力強，效率高靈活性強、垂真型微指令較差；2。水平型微指令指令執行一條指令時(shí)間短，垂直型微指令執行時(shí)間長(cháng)；3。水平型微指令解釋指令的微程序，微指令字長(cháng)微程序短，垂直型微指令微指令字短微程序長(cháng)；4。水平型微指令難以掌握，垂直型微指令較容易。

十八、微指令與機器指令關(guān)系——一條機器指令由若干微指令組成的序列來(lái)實(shí)現

十九流水CPU并行處理技術(shù)——時(shí)間并行、空間并行、時(shí)間＋空間并行

二十、流水線(xiàn)三種相關(guān)——資源相關(guān)、數據相關(guān)、控制相關(guān)

二十一、CISC與RISC特征對比——P177 表5．4

第六章

一、 總線(xiàn)基本概念：總線(xiàn)是構成計算機系統的互連機構，是多個(gè)系統功能部件之間進(jìn)行數據傳送的公共通路。

二、 總線(xiàn)結構對計算機系統性能的影響——

1。最大存儲容量，單總結系統中，對主存和外設的存取差別僅出現在總線(xiàn)地址不同，必須為外設保留某些地址，所以緊大存容量必小于計算機字長(cháng)所決定可能地址總數，雙總線(xiàn)系統中主存地址和外設地址現現不同總線(xiàn)上，存儲容量不受外設影；

2。指令系統，雙總線(xiàn)系統中CPU對存儲總和系統總線(xiàn)有不同指令系統，訪(fǎng)存操作和輸入/輸出操作有不同指令，單總線(xiàn)系統中，訪(fǎng)問(wèn)主存和I/O傳送可使用相同操作碼，便使用不同地址；

3。吞吐量，系統吞吐量主要取決于主存的存取周期，采用雙端口存儲器可以增加主存的有效速度，主存可以在同一時(shí)間內對兩個(gè)端口完成讀寫(xiě)操作，三總線(xiàn)系統中，CPU將一部分功能下放通道，通道管理外設并實(shí)現外設與主存的數據傳送，因此吞吐能力比單總線(xiàn)強。

二、 定時(shí)——所謂定時(shí)，是指事件出在總線(xiàn)上的時(shí)序關(guān)系，有兩種方式：同步定時(shí)和異步定時(shí)

三、 仲裁：

第七章外設

五、 磁盤(pán)地址組成——記錄面、磁道、扇區

第八章I/O系統

一、I/O數據管理方式——軟件：程序查詢(xún)方式、程序中斷方式；硬件：直接內存訪(fǎng)問(wèn)（DMA）方式、通道方式、外圍處理機方式。

二、程序中斷方式——中斷源、中斷向量、中斷屏蔽、中斷優(yōu)先級、多級中斷、中斷服務(wù)

三、中斷概念——中斷是指計算機由任何非尋常的或非預期的急需處理的事件引起CPU暫時(shí)中斷現有程序的執行而轉去執行另一服務(wù)程序來(lái)處理這些事件，等處理完成后又返回原程序這一整個(gè)執行過(guò)程。

五、 DMA概念——是一種子完全由硬件執行I/O交換的工作方式，DMA控制器從CPU完全接管對總線(xiàn)的控制，數據不經(jīng)過(guò)CPU，而直接在內存和I/O設備之間進(jìn)行。DMA控制器將向內存發(fā)出地址和控制信號，修改地址，對傳送的字個(gè)數計數，以中斷方式向CPU報告傳送操作結果。

六、 DMA傳送方式——停止CPU訪(fǎng)問(wèn)內存、周期挪用、DMA與CPU交替訪(fǎng)問(wèn)

七、 通道——通道功能是執行指令，組織外圍設備和內存進(jìn)行數據傳輸，按I/O指令要求啟動(dòng)外設，向CPU報告中斷等。

八、 通道種類(lèi)——選擇通道、數組多路通道、字節多路通道

第九章、 虛擬存儲器管理方式——頁(yè)式虛擬存儲器、段式虛擬存儲器、段頁(yè)式虛擬存儲器。