計算機組成原理復習指南分析

1、第一章計算機系統(tǒng)概論 1、計算機系統(tǒng)的構成； 2、理解層次結構的計算機系統(tǒng)； 硬件（只能理解機器語言）、第一級虛擬機（匯編語言）、第二 級虛擬機（高級語言）； 理解計算機是一個層次結構的系統(tǒng)，硬件與軟件之間的關系， 理解高級語言是怎樣被計算機執(zhí)行的，理解組成原理涉及的知 識與操作系統(tǒng)、編譯軟件、高級語言編寫的應用軟件之間的關 系。 3、馮諾依曼機的基本特點、核心思想，對應的計算機系統(tǒng)的 硬件框圖，與現(xiàn)代計算機不同的地方。 4、現(xiàn)代計算機硬件框圖，理解計算機硬件各部件的作用； 5、衡量計算機性能的主要指標-機器字長、主頻、CPI、MIPS、 FLOPS等等 6、四代計算機采用的物理器件（電子管、

2、晶體管、集成電路、 超大規(guī)模集成電路） 第二章計算機的邏輯部件 1. 加法器：全加器、半加器的區(qū)別；串行進位加法器和超前 進位加法器。 第三章運算方法和運算部件 1. 給定任意一個真值數(shù)（包括整數(shù)、小數(shù)部分）能夠轉換 成為不同數(shù)制（二、八、十六進制） 2 .機器數(shù)的表示方式：原碼、補碼、反碼、移碼。要求： 給定任意一個數(shù)，能求出上述四種表示編碼（同時給定 任一機器碼，能給出真值是多少 ？），并且熟悉上述四種 編碼的特點（例如數(shù)值零的表示形式是否唯一）；給定 指定數(shù)值寬度（例如 16位）的小數(shù)或整數(shù)能求出上述 四種編碼的所表示真實值的范圍；熟悉原碼、補碼的定 義。 3 .機器數(shù)分為：定點數(shù)與浮點

3、數(shù).表示方法的差異。 4 .溢出的判斷方法。定點數(shù)和浮點數(shù)如何判溢出。 5 .學會定點數(shù)一位乘法（原碼一位乘法、補碼一位乘法兩 種方式：定義方法與布斯公式 ）、定點數(shù)二位乘法（原 碼兩位乘法、補碼兩位乘法）。定點原碼及補碼一位除。 6 .浮點數(shù)的加減法運算（特別注意尾數(shù)規(guī)格化）。 7 .數(shù)據校驗碼（奇偶校驗碼的求法、海明校驗碼的求法）， 奇偶校驗碼和海明校驗碼的特點：例如前者發(fā)現(xiàn)一位 錯；后者發(fā)現(xiàn)一位錯并能糾正一位錯，發(fā)現(xiàn)兩位錯。 第四章主存儲器 1 .主存儲器按照存取方式分為：RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 。 2. 主存儲器的技術指標，特別是存儲器存取時間與存儲

4、周期的 區(qū)別。 3. RAM分為:SRAM,DRAM。它們之間的區(qū)別。 4. DRAM刷新方式 5. 存儲器的容量擴展:位擴展,字擴展,字位擴展.要求會求出需 要的芯片個數(shù)，會畫圖，并求出芯片地址范圍，注意譯碼器的 選取。 第五章指令系統(tǒng) 1 .概念。 機器指令與指令系統(tǒng)； 指令字長、機器字長、存儲字長的區(qū)別； 操作數(shù)在存儲器中的存放-邊界對準原則； 尋址方式 2. 指令操作碼的擴展技術 (固定格式、可變格式)，擴展的目 的是什么。 3. 復雜指令系統(tǒng)計算機(CISC)與精簡指令系統(tǒng)計算機(RISC) 的區(qū)別。 4. 精簡指令系統(tǒng)計算機(RISC)的特點，要求理解 第六章CPU 1. 控制器的

5、組成，各個寄存器含義。(另外，注意配套的地址寄 存器AR，數(shù)據寄存器DR) 2. 什么是微程序控制存儲器，要求理解，與一般存儲器有何區(qū) 另U? 3. 掌握PC加1的含義，是指1條指令的寬度，不是絕對值的 數(shù)值1。 4. 要明白指令周期，機器周期，時鐘周期等的含義與區(qū)別。 5. 產生控制信號的方法：微程序控制和硬布線控制，理解它們 的區(qū)別。 6. 微指令、微程序、微命令（微操作）、機器指令、程序的概 念區(qū)別及包含關系。 7. 以加法指令和轉移指令為例說明微指令執(zhí)行流程，以及所需 要的控制信號（要參照具體的 CPU控制器邏輯圖）。 & 微指令的編碼譯碼方法（直接控制法、字段直接編譯法、字 段間接編

6、譯法），互斥和相容的控制信號的含義。 9. 微指令由哪兩個字段構成？微指令格式設計 操作控制字段有哪些編碼方式？直接編碼和字段直接 編碼兩種方式各自的優(yōu)缺點 下一條微指令的地址有哪些形成方式？ 下地址字段指出 機器指令的操作碼形成-什么時候用到？ 分支轉移 由硬件產生微程序入口地址-什么時候用到？ 10. 微指令格式（水平型、垂直型），各自的特點。 第七章存儲系統(tǒng) 1. 存儲系統(tǒng)的兩個層次：主存一輔存；Cache-主存兩個存儲 層次的比較，包括設置的目的、訪問時間比、信息傳送單 位。 2. 程序訪問的局部性原理：時間局部性、空間局部性 3. 具有Cache的存儲器，求平均存取時間。 4. Ca

7、che地址映像：直接映像、全相聯(lián)映像、組相聯(lián)映像。 以及組相聯(lián)映像和直接映像、全相聯(lián)映像的關系，主要是 r=0 , r=c的極限值的情況。 主要學會給出主存i塊號能給出相應的 Cache中的對應的塊 號或者組號。 5. Cache替換算法：LRU，隨機法，F(xiàn)IFO法。 6. 注意多層次 Cache的含義。二級 Cache方案。哈佛結構 的含義。 7. 虛擬存儲器的管理方式：段、頁、段頁，為什么設置主存 輔存層次的虛擬存儲器，要求理解。 8. 相聯(lián)存儲器. 第八章輔助存儲器 1、磁表面存儲器（磁盤）的性能指標（道密度、位密度、道容 量、存儲容量、平均訪問時間、平均找道時間、平均等待時間） 2、磁記錄方式 3、硬盤、磁帶和光盤存儲器的綜合比較 第十章輸入輸出系統(tǒng) 1. 設備控制器（接口、設備適配