计算机组成原理期末考试考点明细.doc

选择、填空与判断: 计算机的组成和软件的分类 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成 软件分类→ 软件分类→ 原码定点整数、补码定点整数的表示范围~ [+127~ [0~ [-127~ [-128]存储器——计算机的一种具有记忆功能的部件，用来存放程序、数据、符~ [+127]~ [0]~ [-127]~ [-128] 四种基本逻辑运算：与、或、非、异或 进位计数制之间的转换（实数） 计算机的存储系统（出现的原因、结构） 设置高速缓冲存储器(cache)是解决存取速度的重要方法。在主存和CPU中间设置cache，构成cache-主存层次，完全由硬件实现。从CPU的角度看，cache-主存层次的速度接近于cache，容量和价格接近于主存，解决了速度与成本之间的矛盾 输入输出系统的组成 cache的地址映像方式 基本映像方式：直接映像（j = i mod 2c） 全相联映像和组相联映像（j=(i mod 2c’ )×2r+k, 0=k=2r-1） 段式、页式、段页式虚拟存储器的虚实地址转换 把程序按逻辑结构化分成段（段式） 把虚存空间和实存空间分成长度相等的块，分别称为虚页和实页，大小相同（页式） 页表是动态变化的 程序按逻辑结构分段后，再把每段分成固定大小的页 虚拟地址转换成物理地址是通过一个段表和一组页表来进行定位的。 指令系统的概念，指令的格式、分类 概念：全部机器指令的集合 微指令的概念 在微程序控制的计算机中，将由发出的控制信号所执行的一组微操作称为微指令 CPU的性能影响因素 计算机CPU中，控制器的控制方式 控制存储器容量的计算（控存） 计算机指令系统固定，实现指令系统的微程序也固定，故控制存储器可用只读存储器实现。 由指令的大小及数量计算容量 运算器的组成 控制器的组成 中断的分类 可分为屏蔽中断和非屏蔽中断。非屏蔽中断具有最高优先权 总线的基本特性、总线带宽的计算 基本特性： 共享 多个部件连接在同一组总线上，各部件之间相互交换的信息都可以通过这组总线传送。 分时 指同一时刻总线只能在一对部件之间传送信息。 总线带宽（标准传输率）：在总线上每秒传输的最大字节量，用MB/s表示 用总线周期来计算 单机系统中的单总线、双总线和三总线结构的构成 使用一条单一的系统总线来连接CPU、主存和I/O设备，叫做单总线结构 双总线结构在单总线系统基础上，又在CPU和主存之间专门设置了一组高速的存储总线。 在双总线基础上增加了I/O总线形成系统总线 DMA的工作方式 常见的输入输出设备 指令周期、机器周期、时钟周期的关系 简答题和应用题: 计算机硬件系统基本组成部件及相互间的关系 寄存器为内存阶层中的顶端 寄存器为内存阶层中的顶端,速度最快 ALU的核心是加法器 立即寻址，直接寻址，间接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，相对寻址，要求掌握以上寻址方式中有效地址的计算，能够根据有效地址找到操作数，以上寻址方式的特点 寻址方式即指令寻找操作数的方式！ 立即寻址：指令中直接给出了操作数 直接寻址：指令中给出操作数地址（在主存中） 间接寻址：指令中给出的地址码所对应的存储单元存放的是操作数的地址码（主存的地址，操作数在主存中） 寄存器寻址：指令中给出存放操作数的寄存器名 寄存器间接寻址：寄存器中存有主存操作数的地址 变址寻址：加上变址寄存器的值，数存在主存中（若有基址寄存器，加上其中的值） 相对寻址：加上程序计数器的值（偏移量） CPU的功能和CPU的组成 CPU内控制器的组成和控制器的功能 指令的执行过程，如MVRR r0, r1和ADD r9, r0 的执行过程（取指令和执行指令） 知识准备： AR为地址寄存器公共操作！ AR为地址寄存器 公共操作！ IP为一16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节 IP为一16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节 地址寄存器（AR）:用于保存当前CPU所访问的内存单元的地址 可临时存放CPU与内存进行数据交换时的数据（数据缓冲存储器） 输入/输出控制方式（5种），各自的特点 中断的执行过程 DMA与中断相比，各自的特点是什么？ 集中式总线仲裁有哪几种方式？各种方式的特点 当多个主模块同时要求使用总线时，总线控制机构中的判优和仲裁逻辑按一定的判优原则，来决定由哪个模块使用总线。 易失性存储器有哪些？非易失性存储器有哪些？各自的特点 基于所给正数或负数，求其原码、反码、补码。由机器码能求真值127127） ↓0） （正数则不变） ↓