计算机系统原理-期末知识点总结.ppt

* 课程内容在计算机系统中的位置 I/O system Processor Compiler Operating System (Windows 2K) Application (ex: browser) Digital Design Circuit Design Instruction Set Architecture Datapath Control transistors Memory Hardware Software Assembler 计算机系统的“基石” 计算机软件的“立足点” 计算机学生的“专长区” 问题→算法→程序→指令集体系结构→微结构→电路 * 课程及其实验课程的主要学习内容 信息（指令和数据）在计算机中如何表示？ 指令系统如何设计？ 如何设计高性能CPU? 如何设计存储器系统？ 如何设计I/O? * 第一章 计算机系统概述 计算机系统的组成 硬件子系统：运算器、控制器、存储器、I/O设备 软件子系统：系统软件和应用软件 计算机系统的分层结构 计算机组织和系统结构的概念 计算机发展简史 冯·诺依曼机器结构 “存储程序”工作方式 摩尔定律 计算机的性能 CPU：CPU(执行)时间、时钟周期、 CPI 、MIPS * 第二章 数据的机器级表示 计算机内部，数、文字、图画、声音、活动图象等均为二进制编码形式 数据的类型 分为数值型数据和非数值型数据 数值数据 三要素：进位计数制、定浮点和编码 定点整数：无符号整数和带（有）符号整数 定点整数用补码表示，int型 (16位或32位) 和long型 (32位或64位) 浮点数用IEEE754标准，float (32位：1038) 和double (64位：10308) 非数值数据 逻辑数、西文字符、汉字字符等 * 第三章 ARM寻址与指令系统 与指令集设计相关的重要方面 操作码 / 数据类型 / 指令格式 /寄存器 / 寻址方式 操作数类型 整数 / 浮点数 / 十进制数 / 位串 / 无符号数 / 字符串（基本类型） 存储和对齐方式 大端序 / 小端序 边界对齐 / 不对齐 * 第五章 程序的执行——指令流水线 指令流水线的作用 指令流水线基本原理 * 第六章 存储器分层结构 存储器的层次设计 原因 高速缓存cache 设计原理：空间局部性、时间局部性 与主存间的映射方式 主存地址的划分 * 第八章 I/O操作 常用输入/出设备 键盘、打印机、显示器 输入/出操作的响应过程 I/O设备的寻址 I/O端口的概念：I/O接口中的各种寄存器（数据R、状态 / 控制R） 编址方式 : 独立编址（与主存空间分别编号）：有专门的I/O指令 统一编址 (与主存空间统一编号，也称存储器映射方式)：没有I/O指令 输入输出方式 程序直接控制方式 中断控制方式 DMA（直接存储器访问方式） 通道和IOP方式 * 预祝大家考试顺利！ * *