計(jì)算機(jī)組成原理總復(fù)習(xí)

1、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理孫新德計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用系計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第2頁(yè)第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述第二章 運(yùn)算方法和運(yùn)算器第三章 內(nèi)部存儲(chǔ)器第四章 指令系統(tǒng) 第五章 中央處理機(jī) 第六章 總線系統(tǒng)第七章 外圍設(shè)備第八章 輸入輸出系統(tǒng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理期末考試l考試形式考試形式 閉卷閉卷 筆試，時(shí)間筆試，時(shí)間120120分鐘分鐘l考試題型考試題型填空題：填空題：1 111111111分分單項(xiàng)選擇題：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：2 215153030分分分析簡(jiǎn)答題：分析簡(jiǎn)答題：10+910+91919分分計(jì)算題：計(jì)

2、算題： 10102 22020分分設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)題： 10102=202=20分分l課程總成績(jī)計(jì)算課程總成績(jī)計(jì)算考試成績(jī)考試成績(jī)70%+70%+平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī)30%30%計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第4頁(yè)第第1章章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述復(fù)習(xí)要點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述復(fù)習(xí)要點(diǎn)l計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)l計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成l馮馮.諾依曼計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想及各部分功能諾依曼計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想及各部分功能計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第5頁(yè)第第2章章 運(yùn)算方法和運(yùn)算器復(fù)習(xí)要點(diǎn)運(yùn)算方法和運(yùn)算器復(fù)習(xí)要點(diǎn)2.1 數(shù)據(jù)與文字的表示數(shù)據(jù)與文字的表示l定點(diǎn)數(shù)xxnxn

3、-1x1x0在定點(diǎn)機(jī)中表示如下:l純小數(shù)表示范圍純小數(shù)表示范圍(012n 各位均為各位均為0時(shí)最??；時(shí)最??；各位均為各位均為1時(shí)最大時(shí)最大)： 0|12nl純整數(shù)的表示范圍為：的表示范圍為：0|2n1xn xn-1 x1x0數(shù)符數(shù)符數(shù)值部分?jǐn)?shù)值部分小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置xn xn-1 x1x0數(shù)符數(shù)符數(shù)值部分?jǐn)?shù)值部分小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第6頁(yè)2.1 數(shù)據(jù)與文字的表示數(shù)據(jù)與文字的表示l浮點(diǎn)數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)表示 e.，階碼e為整數(shù)，尾數(shù)M為最高位非零的純小數(shù)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第7頁(yè)2.1 數(shù)據(jù)與文字的表示數(shù)據(jù)與

4、文字的表示IEEE754浮點(diǎn)數(shù) 是符號(hào)位，是尾數(shù)(23位)，用小數(shù)表示，小數(shù)點(diǎn)放在尾數(shù)域的最左有效位的右邊。為階碼(8位)，采用移碼方式來(lái)表示，即 e127 真值為真值為(1)s(1.)2127教材教材P18例例1和例和例2計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第8頁(yè)2.1 數(shù)據(jù)與文字的表示數(shù)據(jù)與文字的表示l數(shù)的機(jī)器碼表示數(shù)的機(jī)器碼表示 把符號(hào)位和數(shù)值位一起編碼把符號(hào)位和數(shù)值位一起編碼,也稱機(jī)器數(shù)。也稱機(jī)器數(shù)。原碼原碼：符號(hào)位用：符號(hào)位用0或或1表示。表示。反碼反碼：正數(shù)的反碼等于原碼，負(fù)數(shù)的反碼是把：正數(shù)的反碼等于原碼，負(fù)數(shù)的反碼是把原碼符號(hào)位不變，各位取反。原碼符號(hào)位不變

5、，各位取反。補(bǔ)碼補(bǔ)碼：正數(shù)的反碼等于原碼，負(fù)數(shù)的反碼是把：正數(shù)的反碼等于原碼，負(fù)數(shù)的反碼是把原碼符號(hào)位不變，各位取反，末位加原碼符號(hào)位不變，各位取反，末位加1。移碼移碼：e移移=2k+e，常用來(lái)表示浮點(diǎn)數(shù)的階碼。，常用來(lái)表示浮點(diǎn)數(shù)的階碼。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第9頁(yè)2.1數(shù)據(jù)與文字的表示數(shù)據(jù)與文字的表示l原碼、反碼和補(bǔ)碼相同點(diǎn)：原碼、反碼和補(bǔ)碼相同點(diǎn)：（1）三種編碼的最高位都是符號(hào)位。）三種編碼的最高位都是符號(hào)位。（2）當(dāng)真值為正時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用）當(dāng)真值為正時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用0表示，表示，數(shù)值部分與真值相同。數(shù)值部分與真值相同。 （3）當(dāng)真值為負(fù)

6、時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用）當(dāng)真值為負(fù)時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用1表示，表示，但數(shù)值部分的表示各不相同。但數(shù)值部分的表示各不相同。（4）表示的數(shù)據(jù)范圍基本一樣，）表示的數(shù)據(jù)范圍基本一樣，-2nX2n(整數(shù)整數(shù))或或-1X1( 小數(shù)小數(shù))，補(bǔ)碼多表示一個(gè)數(shù)，補(bǔ)碼多表示一個(gè)數(shù)-2n(整數(shù)整數(shù))或或-1(小小數(shù)數(shù))。l原碼、反碼和補(bǔ)碼區(qū)別：對(duì)負(fù)數(shù)的表示方法不同；原碼、反碼和補(bǔ)碼區(qū)別：對(duì)負(fù)數(shù)的表示方法不同；原碼和反碼有正原碼和反碼有正0和負(fù)和負(fù)0之分，補(bǔ)碼則沒(méi)有。之分，補(bǔ)碼則沒(méi)有。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第10頁(yè)2.2 定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算l補(bǔ)碼的加減法則：

7、補(bǔ)碼的加減法則： X+Y補(bǔ)=X補(bǔ)+Y補(bǔ) （ mod 2n+1） X-Y補(bǔ)=X補(bǔ)+-Y補(bǔ)對(duì)對(duì)Y補(bǔ)補(bǔ)求補(bǔ)可得到求補(bǔ)可得到-Y補(bǔ)補(bǔ)l掌握溢出判斷的兩種方法，會(huì)用變形補(bǔ)碼掌握溢出判斷的兩種方法，會(huì)用變形補(bǔ)碼計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的和與差，注意溢出與最高計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的和與差，注意溢出與最高位進(jìn)位的區(qū)別。位進(jìn)位的區(qū)別。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第11頁(yè)2.2 定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算l基本的二進(jìn)制加法器基本的二進(jìn)制加法器全加器的表達(dá)式為：全加器的表達(dá)式為： Si = Ai Bi Ci Ci+1 = AiBi + BiCi + AiCi理解行波進(jìn)位的補(bǔ)碼加法理解行波進(jìn)位的補(bǔ)碼

8、加法/減法器的多功減法器的多功能計(jì)算能計(jì)算(加減加減)和進(jìn)位特點(diǎn)，如何提速？和進(jìn)位特點(diǎn)，如何提速？l例例17、18和習(xí)題和習(xí)題5、6計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第12頁(yè)2.3 定點(diǎn)乘法運(yùn)算定點(diǎn)乘法運(yùn)算l主要掌握原碼定點(diǎn)乘法主要掌握原碼定點(diǎn)乘法l基本法則：兩個(gè)數(shù)的數(shù)值部分相乘，符號(hào)基本法則：兩個(gè)數(shù)的數(shù)值部分相乘，符號(hào)由異或決定由異或決定 原碼原碼1位乘法位乘法 不帶符號(hào)的陣列乘法不帶符號(hào)的陣列乘法 帶符號(hào)的陣列乘法帶符號(hào)的陣列乘法l例例20、例、例21和習(xí)題和習(xí)題7計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第13頁(yè)2.4 定點(diǎn)除法運(yùn)算定點(diǎn)除法運(yùn)算l理解可

9、控加法理解可控加法/減法（減法（CAS）單元原理）單元原理l掌握利用加減交替法計(jì)算兩個(gè)原碼的商的掌握利用加減交替法計(jì)算兩個(gè)原碼的商的方法方法l例例23和習(xí)題和習(xí)題8l移位操作移位操作計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第14頁(yè)2.5 定點(diǎn)運(yùn)算器的組成定點(diǎn)運(yùn)算器的組成l理解理解ALU的多功能特點(diǎn)的多功能特點(diǎn)l掌握串行進(jìn)位鏈和并行進(jìn)位鏈的表達(dá)式，掌握串行進(jìn)位鏈和并行進(jìn)位鏈的表達(dá)式，并分析并行進(jìn)位運(yùn)算器速度高的原因并分析并行進(jìn)位運(yùn)算器速度高的原因l結(jié)合結(jié)合74181ALU邏輯結(jié)構(gòu)圖理解并行進(jìn)位的邏輯結(jié)構(gòu)圖理解并行進(jìn)位的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)l習(xí)題習(xí)題11計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2

10、021-11-3第15頁(yè)2.6 浮點(diǎn)運(yùn)算方法和運(yùn)算器浮點(diǎn)運(yùn)算方法和運(yùn)算器l了解浮點(diǎn)數(shù)加減乘除運(yùn)算過(guò)程了解浮點(diǎn)數(shù)加減乘除運(yùn)算過(guò)程l初步認(rèn)識(shí)流水線的功能初步認(rèn)識(shí)流水線的功能l習(xí)題習(xí)題9計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第16頁(yè)第第3章章 內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)l三級(jí)存儲(chǔ)體系滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器大三級(jí)存儲(chǔ)體系滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器大容量、高速度、低成本的要求容量、高速度、低成本的要求 Cache強(qiáng)調(diào)快速存取，以便使存取速度與強(qiáng)調(diào)快速存取，以便使存取速度與CPU速度相匹配速度相匹配 外存主要強(qiáng)調(diào)大容量，以滿足計(jì)算機(jī)的大容量外存主要強(qiáng)調(diào)大容量，以滿足計(jì)算機(jī)的大容量存

11、儲(chǔ)要求存儲(chǔ)要求 主存介于二者之間，要求適當(dāng)?shù)娜萘亢痛鎯?chǔ)周主存介于二者之間，要求適當(dāng)?shù)娜萘亢痛鎯?chǔ)周期，以容納系統(tǒng)的核心軟件和較多的用戶程序期，以容納系統(tǒng)的核心軟件和較多的用戶程序計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第17頁(yè)第第3章章 內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)l存儲(chǔ)位元與存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)位元與存儲(chǔ)單元l比較比較SDRAM、DRAM、ROM存儲(chǔ)位元，理存儲(chǔ)位元，理解它們的存儲(chǔ)原理及解它們的存儲(chǔ)原理及DRAM刷新概念。刷新概念。l尋址空間與地址空間，機(jī)器字與存儲(chǔ)字，訪尋址空間與地址空間，機(jī)器字與存儲(chǔ)字，訪存空間與存儲(chǔ)空間存空間與存儲(chǔ)空間(容量容量)。l存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)充存儲(chǔ)器

12、容量的擴(kuò)充 字長(zhǎng)位數(shù)擴(kuò)充字長(zhǎng)位數(shù)擴(kuò)充 字存儲(chǔ)容量擴(kuò)充字存儲(chǔ)容量擴(kuò)充 字長(zhǎng)和容量同時(shí)擴(kuò)充字長(zhǎng)和容量同時(shí)擴(kuò)充l復(fù)習(xí)例復(fù)習(xí)例2、例、例3和補(bǔ)充例題及作業(yè)題和補(bǔ)充例題及作業(yè)題1/2/5計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第18頁(yè)第第3章章 內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)要點(diǎn)l理解并行存儲(chǔ)提高存取速度的原理，掌握多理解并行存儲(chǔ)提高存取速度的原理，掌握多模交叉存儲(chǔ)器模交叉存儲(chǔ)器 t順順=mT，t交交=T+(m-1) ,例例5和習(xí)題和習(xí)題8lCache的地位與作用，的地位與作用，cache提速的原理提速的原理 Cpu與與cache數(shù)據(jù)交換以字為單位數(shù)據(jù)交換以字為單位, cache與主存

13、與主存數(shù)據(jù)交換以塊為單位數(shù)據(jù)交換以塊為單位lCache的命中率概念與計(jì)算，例的命中率概念與計(jì)算，例6與習(xí)題與習(xí)題10l了解主存與了解主存與cache的地址映射的三種方式的地址映射的三種方式l了解三種替換算法了解三種替換算法l了解三種寫(xiě)操作策略了解三種寫(xiě)操作策略計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第19頁(yè)第第4章章 指令系統(tǒng)復(fù)習(xí)要點(diǎn)指令系統(tǒng)復(fù)習(xí)要點(diǎn) l理解由理解由CISC發(fā)展到發(fā)展到RISCl掌握指令格式，理解掌握指令格式，理解RR、RS、SS型指令型指令特點(diǎn)特點(diǎn)l了解基本尋址方式了解基本尋址方式 計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第20頁(yè)第第5章章 中

14、央處理機(jī)復(fù)習(xí)要點(diǎn)中央處理機(jī)復(fù)習(xí)要點(diǎn)lCPU的功能與組成的功能與組成lCPU中的主要寄存器（中的主要寄存器（6個(gè)）個(gè)）l操作控制器分類：硬布線控制器和微程序操作控制器分類：硬布線控制器和微程序控制器控制器l知道指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期的概知道指令周期、機(jī)器周期、時(shí)鐘周期的概念與相互關(guān)系念與相互關(guān)系l會(huì)分析指令的執(zhí)行過(guò)程，能畫(huà)出指令周期會(huì)分析指令的執(zhí)行過(guò)程，能畫(huà)出指令周期流程圖流程圖l理解節(jié)拍脈沖、節(jié)拍電位、時(shí)鐘周期、理解節(jié)拍脈沖、節(jié)拍電位、時(shí)鐘周期、CPU周期的關(guān)系周期的關(guān)系計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第21頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)一、微程序控制基本概念

15、一、微程序控制基本概念1. 微命令：控制部件通過(guò)控制線向執(zhí)行部件發(fā)微命令：控制部件通過(guò)控制線向執(zhí)行部件發(fā)出的各種控制命令。出的各種控制命令。 2. 微操作：執(zhí)行部件接受微命令后所進(jìn)行的操微操作：執(zhí)行部件接受微命令后所進(jìn)行的操作?？煞譃橄嗳菪晕⒉僮骱拖喑庑晕⒉僮鳌Ｗ?。可分為相容性微操作和相斥性微操作。3. 微指令：在一個(gè)微指令：在一個(gè)CPU周期內(nèi)，一組實(shí)現(xiàn)微周期內(nèi)，一組實(shí)現(xiàn)微操作功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令。操作功能的微命令的組合構(gòu)成一條微指令。4. 微程序：一系列微指令的有序集合構(gòu)成微程微程序：一系列微指令的有序集合構(gòu)成微程序。一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。序。一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。計(jì)

16、算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第22頁(yè)5. 微指令周期：從控制存儲(chǔ)器中讀出一條微指微指令周期：從控制存儲(chǔ)器中讀出一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)操作所需要的時(shí)間。常常取微令并執(zhí)行相應(yīng)操作所需要的時(shí)間。常常取微指令周期等于指令周期等于CPU周期周期6. 微地址：微指令在控制存儲(chǔ)器中的位置編碼微地址：微指令在控制存儲(chǔ)器中的位置編碼 *理解關(guān)系理解關(guān)系微指令指 令微程序程 序組成組成解釋支持計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第23頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)二、微程序控制原理二、微程序控制原理1.原理：把操作控制信號(hào)編程微指令，存放原理：把操作控制信號(hào)編程微指

17、令，存放在一個(gè)只讀存儲(chǔ)器中，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，一在一個(gè)只讀存儲(chǔ)器中，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，一條一條讀出這些微指令，從而產(chǎn)生全機(jī)所條一條讀出這些微指令，從而產(chǎn)生全機(jī)所需要的各種操作控制信號(hào)，使相應(yīng)部件執(zhí)需要的各種操作控制信號(hào)，使相應(yīng)部件執(zhí)行所規(guī)定的操作。行所規(guī)定的操作。2.結(jié)合微程序控制器組成原理框圖說(shuō)明微指結(jié)合微程序控制器組成原理框圖說(shuō)明微指令的執(zhí)行過(guò)程令的執(zhí)行過(guò)程計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第24頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)三、微程序設(shè)計(jì)技術(shù)三、微程序設(shè)計(jì)技術(shù) 微程序設(shè)計(jì)技術(shù)是利用微程序設(shè)計(jì)技術(shù)是利用軟件方法軟件方法來(lái)設(shè)計(jì)硬件來(lái)設(shè)計(jì)硬件的一門技術(shù)的一門技術(shù)1.微命令編碼

18、微命令編碼（1）直接表示：簡(jiǎn)單直觀，微指令字較長(zhǎng)）直接表示：簡(jiǎn)單直觀，微指令字較長(zhǎng)（2）編碼表示：可以較小的二進(jìn)制信息位表）編碼表示：可以較小的二進(jìn)制信息位表示較多的為命令信號(hào)示較多的為命令信號(hào)（3）混合表示）混合表示計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第25頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)2.微地址形成方法微地址形成方法l微程序入口微地址可以由取指公操作所取微程序入口微地址可以由取指公操作所取指令的操作碼指令的操作碼op決定決定l后繼微地址的形成則有計(jì)數(shù)器和多路轉(zhuǎn)移后繼微地址的形成則有計(jì)數(shù)器和多路轉(zhuǎn)移（斷定）兩種方式（斷定）兩種方式計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)

19、2021-11-3第26頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)3.微指令格式微指令格式l水平型微指令：一次可以定義并執(zhí)行多個(gè)并水平型微指令：一次可以定義并執(zhí)行多個(gè)并行微操作的微指令。其并行操作能力強(qiáng)，效行微操作的微指令。其并行操作能力強(qiáng)，效率高，靈活性強(qiáng)，執(zhí)行一條指令用時(shí)短率高，靈活性強(qiáng)，執(zhí)行一條指令用時(shí)短l垂直型微指令：設(shè)置微操作碼字段來(lái)表示微垂直型微指令：設(shè)置微操作碼字段來(lái)表示微指令的功能。每一條微指令功能簡(jiǎn)單，微指指令的功能。每一條微指令功能簡(jiǎn)單，微指令字較短，但是實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令的微程序令字較短，但是實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令的微程序要比水平型微指令長(zhǎng)得多要比水平型微指令長(zhǎng)得多l(xiāng)習(xí)題習(xí)題6、8、11

20、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第27頁(yè)第第5章章 中央處理機(jī)中央處理機(jī)四、流水四、流水CPUl并行概念與種類并行概念與種類l知道計(jì)算機(jī)流水線的種類知道計(jì)算機(jī)流水線的種類l繪制指令流水線時(shí)空?qǐng)D，分析說(shuō)明指令執(zhí)繪制指令流水線時(shí)空?qǐng)D，分析說(shuō)明指令執(zhí)行效率的提高行效率的提高l理解指令流水線中可能出現(xiàn)的理解指令流水線中可能出現(xiàn)的3種種“相關(guān)相關(guān)”l計(jì)算流水線的吞吐率和加速比計(jì)算流水線的吞吐率和加速比 TP=n/Tk S=T0/Tk=kn/k+n-1l習(xí)題習(xí)題12、13計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第28頁(yè)第六章第六章 總線系統(tǒng)復(fù)習(xí)要點(diǎn)總線系統(tǒng)復(fù)習(xí)要點(diǎn)l

21、總線概念：信息傳遞的公共通道總線概念：信息傳遞的公共通道l基本性能指標(biāo)：帶寬，基本性能指標(biāo)：帶寬，MB/sl總線分類：總線分類：內(nèi)部總線：內(nèi)部總線：芯片內(nèi)部連接各元件的總線芯片內(nèi)部連接各元件的總線系統(tǒng)總線：系統(tǒng)總線：連接連接CPU、存儲(chǔ)器和各種、存儲(chǔ)器和各種I/O模塊模塊等主要部件的總線。等主要部件的總線。I/O總線：總線：用于主機(jī)和用于主機(jī)和I/O設(shè)備之間或計(jì)算機(jī)系設(shè)備之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信。統(tǒng)之間的通信。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第29頁(yè)第六章第六章 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)l系統(tǒng)總線的組成系統(tǒng)總線的組成數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 雙向，用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)雙向，用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)地址線地址

22、線 單向，用來(lái)給出數(shù)據(jù)所在的主存單向，用來(lái)給出數(shù)據(jù)所在的主存單元或單元或I/O端口地址端口地址控制線控制線 用來(lái)傳送主存和用來(lái)傳送主存和IO接口設(shè)備的控接口設(shè)備的控制信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)制信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第30頁(yè)第六章第六章 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)l計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中信息傳遞的三種方式：串行、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中信息傳遞的三種方式：串行、并行和分時(shí)并行和分時(shí)l總線接口是指總線接口是指CPU、主存和外圍設(shè)備之間、主存和外圍設(shè)備之間通過(guò)系統(tǒng)總線進(jìn)行連接的變準(zhǔn)化邏輯部件，通過(guò)系統(tǒng)總線進(jìn)行連接的變準(zhǔn)化邏輯部件，在兩個(gè)部件之間起著在兩個(gè)部件之間起著“轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器”作用。作用。

23、l外圍設(shè)備控制器是對(duì)外圍設(shè)備的操作進(jìn)行外圍設(shè)備控制器是對(duì)外圍設(shè)備的操作進(jìn)行控制的部件。與總線接口有不同的分工?？刂频牟考Ｅc總線接口有不同的分工。計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第31頁(yè)第六章第六章 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)l總線的仲裁總線的仲裁主方申請(qǐng)總線使用權(quán)，啟動(dòng)一個(gè)總線周期；主方申請(qǐng)總線使用權(quán)，啟動(dòng)一個(gè)總線周期；從方響應(yīng)主方的請(qǐng)求。從方響應(yīng)主方的請(qǐng)求。仲裁方式分集中式仲裁和分布式仲裁兩種仲裁方式分集中式仲裁和分布式仲裁兩種集中式仲裁需要有一個(gè)總線仲裁器（總線集中式仲裁需要有一個(gè)總線仲裁器（總線控制器，處于控制器，處于CPU之中）。比較鏈?zhǔn)讲樵?、之中）。比較鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器定時(shí)、獨(dú)立請(qǐng)求三種方式特點(diǎn)計(jì)數(shù)器定時(shí)、獨(dú)立請(qǐng)求三種方式特點(diǎn)分布式仲裁沒(méi)有集中的總線仲裁器分布式仲裁沒(méi)有集中的總線仲裁器,每一個(gè)每一個(gè)主方功能模塊都有自己的仲裁號(hào)和仲裁器主方功能模塊都有自己的仲裁號(hào)和仲裁器計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2021-11-3第32頁(yè)第六章第六章 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)l總線定時(shí)總線定時(shí)為了同步主從方的操作，必須制訂為了同步主從方的操作，必須制訂定時(shí)定時(shí)協(xié)協(xié)議，定時(shí)就是事件出現(xiàn)在總線上的時(shí)序關(guān)議，定時(shí)就是事件出現(xiàn)在總線上的時(shí)序關(guān)系。分為同步定時(shí)和異步定時(shí)系。分為同步定時(shí)和異步定時(shí)l總線一次傳