計(jì)算機(jī)組成原理知識(shí)點(diǎn)匯總

一、縮寫詞解釋

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(jī)存儲(chǔ)器 ?

SRAM:靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器??

DRAM:動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器???

ROM:只讀存儲(chǔ)器 ?

PROM:用戶可編程的只讀存儲(chǔ)器 ?

EPROM:紫外線可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 ???

FLASH:閃速存儲(chǔ)器 ?

EEPROM:用電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 ?

ISA:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線 ?

EISA:擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線 ??

PCI:外圍部件互連總線 ?

USB:通用串行總線 ?

RS—232C:串行通信總線

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(yàn)碼

A/D:模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 ?

D/A:數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 ?

DMA:直接存儲(chǔ)器存取方式 ??

DMAC:直接內(nèi)存訪問(wèn)控制器 ?

LED:發(fā)光二極管 ?

FA:全加器 ?

OP:操作碼

CISC:復(fù)雜指令系位計(jì)算機(jī) ?

RISC:精簡(jiǎn)指令系位計(jì)算機(jī) ?

VLSI:超大規(guī)模集成電路 ?

LSI:大規(guī)模集成電路

MAR:存儲(chǔ)器地址寄存器 ?

MDR:存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器

CU:控制單元

CM:控制存儲(chǔ)器

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第一章　

一、?馮．諾依曼思想體系——計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備五部分組成，存儲(chǔ)程序，按地址訪問(wèn)、順序執(zhí)行。

二、?CPU=控制器+運(yùn)算器

三、?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)——微程序級(jí)→機(jī)器級(jí)→操作級(jí)→匯編→高級(jí)語(yǔ)言。

　　

第二章

一、一個(gè)定點(diǎn)數(shù)由符號(hào)位和數(shù)值域兩部分組成。數(shù)據(jù)格式：定點(diǎn)數(shù)表示、浮點(diǎn)數(shù)表示、十進(jìn)制數(shù)表示

按小數(shù)點(diǎn)位置不同，定點(diǎn)數(shù)有純小數(shù)和純整數(shù)兩種表示方法。

　　二、一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化表示由符號(hào)位S、階碼E、尾數(shù)M三個(gè)域組成。其中階碼E的值等于指數(shù)的真值e加上一個(gè)固定偏移值。

　　三、為了計(jì)算機(jī)能直接處理十進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)，采用兩種表示形式：⑴字符串形式，主要用在非數(shù)值計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域；⑵壓縮的十進(jìn)制數(shù)串形式，用于直接完成十進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算。

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

五、字符信息屬于符號(hào)數(shù)據(jù)，是處理非數(shù)值領(lǐng)域的問(wèn)題。國(guó)際上采用的字符系統(tǒng)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(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接收的0,1組成的編碼)、漢字內(nèi)碼(漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ),運(yùn)算等操作的機(jī)內(nèi)代碼)、漢字國(guó)標(biāo)碼(標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)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(yàn)碼：奇偶校驗(yàn)碼(可檢測(cè)奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤,無(wú)法識(shí)別錯(cuò)誤信息的位置)、海明碼(能糾正一位錯(cuò)誤)、循環(huán)冗余碼 ?(CRC, ?檢錯(cuò)碼)

　　七、為運(yùn)算器構(gòu)造的簡(jiǎn)單性，運(yùn)算方法中算術(shù)運(yùn)算通常采用補(bǔ)碼加、減法，原碼乘除法或補(bǔ)碼乘除法。為了運(yùn)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、流水線等并行技術(shù)措施。

　　八、定點(diǎn)運(yùn)算器和浮點(diǎn)運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度有所不同。早期微型機(jī)中浮點(diǎn)運(yùn)算器放在CPU芯片外，隨著高密度集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已移至CPU內(nèi)部。

　　

第三章

一、 存儲(chǔ)器分類

按存儲(chǔ)介質(zhì)分：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器

按存儲(chǔ)方式分：隨機(jī)存儲(chǔ)器、順序存儲(chǔ)器

按存儲(chǔ)器的讀寫功能分：只讀存儲(chǔ)器(ROM) 、隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器(RAM)

按信息的可保存性分：非永久記憶的存儲(chǔ)器、永久記憶性存儲(chǔ)器

按在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用分：主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器

二、雙端口存儲(chǔ)器：特點(diǎn):每個(gè)芯片有二組DB,AB,CB, 形成二個(gè)訪問(wèn)端口,允許二個(gè)端口并行獨(dú)立的讀寫.

三、字?jǐn)U展，位擴(kuò)展（見(jiàn)PPT和筆記）

　　四、 多級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)——cache—主存—輔存

　　五、 主存技術(shù)指標(biāo)——存儲(chǔ)容量、存取時(shí)間、存儲(chǔ)周期、存儲(chǔ)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(chǔ)器組成——存儲(chǔ)體、檢索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比較線路、代碼寄存器、控制線路。

　　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(jī)替換策略

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第四章

　　一、 操作數(shù)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(duì)尋址、基址尋址、變址尋址

二、 指令尋址方式——順序?qū)ぶ贩绞?、跳躍尋址方式。

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　　第五章

　　一、 CPU的功能——指令控制、操作控制、時(shí)間控制、數(shù)據(jù)加工

二、 CPU組成——運(yùn)算器、控制器、CACHE

CPU中主要寄存器：指令寄存器IR、程序計(jì)數(shù)器PC、地址寄存器AR、數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR、累加寄存器AC、狀態(tài)字寄存器PSW

　　三、 運(yùn)算器組成——算術(shù)邏輯單元、累加寄存器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器、狀態(tài)條件寄存器

　　四、 控制器組成——程度計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)器、地址寄存器、緩沖寄存器、

　　六、 運(yùn)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——時(shí)序邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型、時(shí)序邏輯與存儲(chǔ)邏輯結(jié)合型

　　八、 指令周期——CPU取出并執(zhí)行一條指令的周期

　　九、 機(jī)器周期——通常用內(nèi)存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間規(guī)定，也叫CPU周期

　　十、 時(shí)鐘周期——節(jié)拍脈沖式T周期

十一、微命令——控制部件通過(guò)控制線向執(zhí)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(nèi)并行執(zhí)行的微操作控制信息，存儲(chǔ)在控制存儲(chǔ)器里，稱為一條微指令。

　　十二、微操作——執(zhí)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(jī)器指令的功能是用許多條微指令組成的序列來(lái)實(shí)現(xiàn)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(zhí)行該條微指令的時(shí)間

　　十五、微命令編碼的種類——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(shù)字段控制

　　十六、后繼地址方式——計(jì)數(shù)器方式、多路轉(zhuǎn)移方式、增量方式與斷點(diǎn)方式結(jié)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(qiáng)，效率高靈活性強(qiáng)、垂真型微指令較差；2。水平型微指令指令執(zhí)行一條指令時(shí)間短，垂直型微指令執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)；3。水平型微指令解釋指令的微程序，微指令字長(zhǎng)微程序短，垂直型微指令微指令字短微程序長(zhǎng)；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(jī)器指令關(guān)系——一條機(jī)器指令由若干微指令組成的序列來(lái)實(shí)現(xiàn)

　　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、流水線三種相關(guān)——資源相關(guān)、數(shù)據(jù)相關(guān)、控制相關(guān)

　　二十一、CISC與RISC特征對(duì)比——P177 表5．4

　　

第六章

一、?總線基本概念：總線是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連機(jī)構(gòu)，是多個(gè)系統(tǒng)功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。

二、?總線結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響——

1。最大存儲(chǔ)容量，單總結(jié)系統(tǒng)中，對(duì)主存和外設(shè)的存取差別僅出現(xiàn)在總線地址不同，必須為外設(shè)保留某些地址，所以緊大存容量必小于計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)所決定可能地址總數(shù)，雙總線系統(tǒng)中主存地址和外設(shè)地址現(xiàn)現(xiàn)不同總線上，存儲(chǔ)容量不受外設(shè)影；

2。指令系統(tǒng)，雙總線系統(tǒng)中CPU對(duì)存儲(chǔ)總和系統(tǒng)總線有不同指令系統(tǒng)，訪存操作和輸入/輸出操作有不同指令，單總線系統(tǒng)中，訪問(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(tǒng)吞吐量主要取決于主存的存取周期，采用雙端口存儲(chǔ)器可以增加主存的有效速度，主存可以在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)兩個(gè)端口完成讀寫操作，三總線系統(tǒng)中，CPU將一部分功能下放通道，通道管理外設(shè)并實(shí)現(xiàn)外設(shè)與主存的數(shù)據(jù)傳送，因此吞吐能力比單總線強(qiáng)。

二、?定時(shí)——所謂定時(shí)，是指事件出在總線上的時(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(shè)

　　五、 磁盤地址組成——記錄面、磁道、扇區(qū)

　　第八章I/O系統(tǒng)

　　一、I/O數(shù)據(jù)管理方式——軟件：程序查詢方式、程序中斷方式；硬件：直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA）方式、通道方式、外圍處理機(jī)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(jí)、多級(jí)中斷、中斷服務(wù)

　　三、中斷概念——中斷是指計(jì)算機(jī)由任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理的事件引起CPU暫時(shí)中斷現(xiàn)有程序的執(zhí)行而轉(zhuǎn)去執(zhí)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(zhí)行過(guò)程。

　　五、 DMA概念——是一種子完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式，DMA控制器從CPU完全接管對(duì)總線的控制，數(shù)據(jù)不經(jīng)過(guò)CPU，而直接在內(nèi)存和I/O設(shè)備之間進(jìn)行。DMA控制器將向內(nèi)存發(fā)出地址和控制信號(hào)，修改地址，對(duì)傳送的字個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，以中斷方式向CPU報(bào)告?zhèn)魉筒僮鹘Y(jié)果。

　　六、 DMA傳送方式——停止CPU訪問(wèn)內(nèi)存、周期挪用、DMA與CPU交替訪問(wèn)

　　七、 通道——通道功能是執(zhí)行指令，組織外圍設(shè)備和內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，按I/O指令要求啟動(dòng)外設(shè)，向CPU報(bào)告中斷等。

　　八、 通道種類——選擇通道、數(shù)組多路通道、字節(jié)多路通道

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

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