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计算机组成原理复习要点
题型分布
选择题 20分;填空题 30分;判断题 10分;计算题 20/25分;简答题 20/15分
每章重点内容
概述
1、什么是计算机组成
2、诺依曼体系结构计算机的特点
(1)硬件由五大部份组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)。
(2)软件以2#表示。
(3)采用存储程序
所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础;
存储器采用一维线性结构;
指令采用串行执行方式。
控制流(指令流)驱动方式;
(4)非诺依曼体系结构计算机
数据流计算机
多核(芯)处理机的计算机
3、计算机系统的层次结构
(1)从软、硬件组成角度划分层次结构
(2)从语言功能角度划分的层次结构
虚拟机:通过软件配置扩充机器功能后,所形成的计算机,实际硬件并不具备相应语言的功能。
数据表示
1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围
(1)原码:
计算规则:最高位表示符号位;其余有效值部分以2#的绝对值表示。如:
(+0.1011)原=0.1011; (-0.1001)原=1.1001
(+1011)原 = 01011; (-1001)原 =11001
注意:在书面表示中须写出小数点,实际上在计算机中并不表示和存储小数点。
原码的数学定义
若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,则:
X原=X 当 1 X≥0
X原=1-X=1+|x| 当 0≥X-1
若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,则:
X原=X 当 2n X≥0
X原=2n-X=2n+|x| 当 0≥X-2n
说明:
在各种码制(包括原码)的表示中需注意表示位数的约定,即不同的位数表示结果不同,如:
以5位表示,则(-0.1011)原=1.1011
以8位表示,则(-0.1011)原=1.1011000
0的原码有二种表示方式:
小数:(+0.0000)原=0.0000,(-0.0000)原=1.0000
整数:(+00000)原 =00000, (-00000)原=10000
符号位不是数值的一部分,不能直接参与运算,需单独处理。
约定数据位数的目的是约定数据的表示范围,即:
小数:-1 X 1
整数:-2n X 2n
(2)反码:
计算规则:正数的反码与原码同;负数的反码是原码除最高位(符号位)外,各位求反。如:
正数:(+0.1011)原=(+0.1011)反=0.1011;
负数:(-0.1001)原=1.1001,则(-0.1001)反=1.0110
反码的数学定义
若定点小数反码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,则:
X反=X 当 1 X≥0
X反=(2-2-n)+X 当 0≥X-1
若定点整数反码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,则:
X反=X 当 2n X≥0
X反=( 2n -1)+X 当 0≥X- 2n
(3)补码:
计算规则:正数的补码与原码同;负数的补码是反码的最低加1。如:
正数:
(+0.1011)原=(+0.1011)反=(+0.1011)补=0.1011;
负数:
(-0.1001)原=1.1001
(-0.1001)反=1.0110
(-0.1001)补=1.0111
数学定义
(X)补=M+X (MOD M)
其中:M表示模,即容器的最大容量。
若定点小数补码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,则 M=2;
若定点整数补码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,则 M= 2n+1
2、为什么计算机中数值类型的数据以补码表示
补码的符号位是数值的一部分,可以参与运算。
0的补码表示具有唯一性。
补码的表示范围比原码、反码大。
3、常见寻址方式的特点
(1)寻址方式:获得指令或操作数的方式。
(2)指令寻址:由程序计数提供即将要执行的指令的地址。
(3)操作数寻址:与具体的寻址方式有关。操作数寻址方式应说明是源操作数还是目标操作数的寻址方式。
4、采用多种寻址方式的目的(缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性)
缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程的灵活性。
5、如何减少指令中地址数的方法
采用隐地址(隐含约定)可以简
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