計算機組成原理考點總結(jié)終結(jié)版

1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.一、計算機系統(tǒng)概述（一）計算機發(fā)展歷程（了解）知識點一：第一臺計算機ENIAC知識點二： 馮?諾依曼（ VanNeumann）首次提出 存儲程序 的概念， 將數(shù)據(jù)和程序一起放在存儲器中 ，使得編程更加方便。 50 多年來，雖然對馮 ?諾依曼機進行了很多改革，但結(jié)構(gòu)變化不大，仍然稱為 馮?諾依曼機 。知識點三：一般把計算機的發(fā)展分為四個階段：第一代（ 1946-50s后期）：電子管計算機時代；第二代（ 50s中期 -60s后期）：晶體管計算機時代；第三代（ 60s中期 -70s前期）：集成電路計算機時代；第四代（ 70s初 -）

2、：大規(guī)模集成電路計算機時代。知識點四： 馮 ·諾依曼計算機的特點馮 ·諾依曼體系計算機的核心思想是“存儲程序”的概念。它的特點如下：(1) 計算機由運算器、存儲器、控制器和輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；(2) 指令和數(shù)據(jù)都用二進制代碼表示；(3) 指令和數(shù)據(jù)都以同等地位存放于存儲器內(nèi)，并可按地址尋訪；(4) 指令是由操作碼和地址碼組成， 操作碼用來表示操作的性質(zhì)， 地址碼用來表示操作數(shù)所在存儲器中的位置；(5) 指令在存儲器內(nèi)是順序存放的；(6) 機器以運算器為核心，輸入輸出設(shè)備與存儲器的數(shù)據(jù)傳送通過運算器。（二）計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)（了解）計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)， 通?？捎?/p>

3、五個以上的層次， 在每一個層次上都能進行程序設(shè)計。由下自上可排序為： 第一級微程序機器級，微指令由機器直接執(zhí)行，第二級傳統(tǒng)機器級，用微程序解釋機器指令，第三級操作系統(tǒng)級，一般用機器語言程序解釋作業(yè)控制語句，第四級匯編語言機器級，這一級由匯編程序支持和執(zhí)行，第五級高級語言機器級，采用高級語言， 由各種高級語言編譯程序支持和執(zhí)行。還可以有第六級應(yīng)用語言機器級，采用各種面向問題的應(yīng)用語言。1. 計算機硬件的基本組成圖中實線為控制線，虛線為反饋線，雙線為數(shù)據(jù)線。圖中各部件的功能是：1文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯

4、.歡迎下載支持.(1) 運算器用來完成算術(shù)運算和邏輯運算，并將運算的中間結(jié)果暫存在運算器內(nèi)；(2) 存儲器用來存放數(shù)據(jù)和程序；(3) 控制器用來控制、指揮程序和數(shù)據(jù)的輸入、運行及處理運算結(jié)果；(4)輸入設(shè)備用來將人們熟悉的信息形式轉(zhuǎn)換為機器能識別的信息形式，常見的有鍵盤、鼠標等；(5)輸出設(shè)備可將機器運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們熟悉的信息形式如打印機輸出、顯示器輸出等。計算機的五大部件在控制器 的統(tǒng)一指揮下，有條不紊地自動工作。由于運算器和控制器在邏輯關(guān)系和電路結(jié)構(gòu)上聯(lián)系十分緊密，尤其在大規(guī)模集成電路制作工藝出現(xiàn)后，這兩大部件往往制作在同一芯片上，因此，通常將他們合起來統(tǒng)稱為中央處理器，簡稱CPU 。把

5、輸入設(shè)備與輸出設(shè)備簡稱為I/O 設(shè)備。因此， 現(xiàn)代計算機可認為由三大部分組成：CPU 、 I/O設(shè)備及主存儲器MM 。 CPU與 MM合起來稱為主機，I/O 設(shè)備叫作外設(shè)。存儲器分為主存儲器MM 和輔助存儲器。主存可直接與CPU 交換信息，輔存又叫外存。2. 計算機軟件的分類計算機的軟件通常又分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件又稱為系統(tǒng)程序， 主要用來管理整個計算機系統(tǒng)， 監(jiān)視服務(wù)， 使系統(tǒng)資源得到合理調(diào)度，確保高效運行。它包括：標準程序庫、語言處理程序、操作系統(tǒng)、服務(wù)性程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件等等。應(yīng)用軟件又稱為應(yīng)用程序，它是用戶根據(jù)任務(wù)所編制的各種程序。3.計算機的工作過程1運

6、算器運算器包括三個寄存器和一個算邏單元ALU 。其中 ACC 為累加器， MQ 為乘商寄存器， X 為操作數(shù)寄存器。這三個寄存器在完成不同運算時，所存放在操作數(shù)類別也各不相同。2存儲器主存儲器包括存儲體、 各種邏輯部件及控制電路等。 主存的工作方式就是按存儲單元的地址號來實現(xiàn)對存儲字各位的存（寫入） 、取（讀出）。這種存取方式叫做按地址存取，也即按地址訪問存儲器（簡稱訪存） 。2文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.為了能實現(xiàn)按地址訪問的方式，主存中還必須配置兩個寄存器MAR 和 MDR 。 MA

7、R是存儲器地址寄存器, 用來存放欲訪問的存儲單元的地址，其位數(shù)對應(yīng)存儲單元的個數(shù)。MDR是存儲器數(shù)據(jù)寄存器,用來存放從存儲體某單元取出的代碼或者準備往某存儲單元存入的代碼，其位數(shù)與存儲字長相等。要想完整地完成一個取或存操作。3控制器控制器是計算機組成的神經(jīng)中樞，由它指揮全機各部件自動、協(xié)調(diào)地工作。 具體而言，它首先要命令存儲器讀出一條指令，這叫取指過程。 接著對這條指令進行分析，指出該指令要完成什么樣的操作，并按尋址特征指明操作數(shù)的地址，這叫分析指令過程。最后根據(jù)操作數(shù)所在的地址，取出操作數(shù)并完成某種操作，這叫作執(zhí)行過程。以上就是通常所說的完成一條指令操作的取指、分析和執(zhí)行三階段?？刂破饔沙绦?/p>

8、計數(shù)器PC，指令寄存器IR 以及控制單元CU 幾部分組成。 PC 用來存放當前欲執(zhí)行指令的地址，它與主存的MAR之間有一條直接通路，且具有自動加1 的功能，即可自動形成下一條指令的地址。IR 用來存放當前的指令，IR 的內(nèi)容來自主存的MDR 。IR 中的操作碼送到CU，用來分析指令；其地址碼作為操作數(shù)的地址送至存儲器的MAR 。 CU 用來分析當前指令所需完成的操作，并發(fā)出各種微操作命令序列，用以控制所有被控對象。4 I/OI/O 子系統(tǒng)包括各種外部設(shè)備及相應(yīng)的接口。每一種設(shè)備都是由I/O 接口與主機聯(lián)系的，它接受CU 發(fā)出的各種控制命令完成相應(yīng)的操作。計算機的解題過程如下：首先把構(gòu)成程序的有

9、序指令和數(shù)據(jù)，通過鍵盤輸入到主存單元中，并置PC 的初值為0（即令程序的首地址為0）。啟動機器后，計算機便自動按存儲器中所存放的指令順序，有序地逐條完成取指令、分析指令和執(zhí)行指令，直至執(zhí)行到程序的最后一條指令為止。（三）計算機性能指標1. 吞吐量、響應(yīng)時間（ 1) 吞吐量：單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)輸出數(shù)量。（ 2) 響應(yīng)時間：從事件開始到事件結(jié)束的時間，也稱執(zhí)行時間。2. CPU 時鐘周期、主頻、 CPI、 CPU執(zhí)行時間（ 1） CPU 時鐘周期：機器主頻的倒數(shù)， Tc（ 2）主頻： CPU工作主時鐘的頻率，機器主頻Rc（ 3） CPI：執(zhí)行一條指令所需要的平均時鐘周期（ 4） CPU執(zhí)行時間：T

10、=In × CPI×TCPUC3文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.In執(zhí)行程序中指令的總數(shù)CPI執(zhí)行每條指令所需的平均時鐘周期數(shù)T C時鐘周期時間的長度3. MIPS 、 MFLOPS（ 1） MIPS：MIPS(Million Instructions Per Second)MIPS = In/(Te× 106)= In/(In× CPI× Tc×106)= Rc/(CPI× 106)Te：執(zhí)行該程序的總時間In ：執(zhí)行該

11、程序的總指令數(shù)Rc：時鐘周期Tc 的到數(shù)MIPS 只適合評價標量機，不適合評價向量機。標量機執(zhí)行一條指令，得到一個運行結(jié)果。而向量機執(zhí)行一條指令，可以得到多個運算結(jié)果。（ 2） MFLOPS：MFLOPS(Million Floating Point Operations Per Second)MFLOPS=Ifn/(Te× 106)Ifn ：程序中浮點數(shù)的運算次數(shù)MFLOPS測量單位比較適合于衡量向量機的性能。一般而言，同一程序運行在不同的計算機上時往往會執(zhí)行不同數(shù)量的指令數(shù)，但所執(zhí)行的浮點數(shù)個數(shù)常常是相同的。二、數(shù)據(jù)的表示和運算（一）數(shù)制與編碼1. 進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換2. 真

12、值和機器數(shù)3. BCD 碼4. 字符與字符串5. 校驗碼（二）定點數(shù)的表示和運算1. 定點數(shù)的表示無符號數(shù)的表示；有符號數(shù)的表示。2. 定點數(shù)的運算定點數(shù)的位移運算；原碼定點數(shù)的加/減運算；補碼定點數(shù)的加/減運算；定點數(shù)的乘/除運算；溢出概念和判別方法。（三）浮點數(shù)的表示和運算1. 浮點數(shù)的表示浮點數(shù)的表示范圍； IEEE754 標準4文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.2. 浮點數(shù)的加 /減運算（四） 算術(shù)邏輯單元 ALU1. 串行加法器和并行加法器2. 算術(shù)邏輯單元 ALU 的功能和機構(gòu)三、

13、存儲器層次機構(gòu)（ cache-主存 -外存的層次結(jié)構(gòu)、cache 的三種不同映象方式、主存芯片的子擴展和位擴展方案設(shè)計以及續(xù)存相關(guān)地址轉(zhuǎn)換的內(nèi)容是重點）（一）存儲器的分類1按存儲介質(zhì)分（ 1）半導(dǎo)體存儲器。存儲元件由半導(dǎo)體器件組成的叫半導(dǎo)體存儲器。其優(yōu)點是體積小、功耗低、存取時間短。其缺點是當電源消失時，所存信息也隨即丟失，是一種易失性存儲器 。2）磁表面存儲器。按載磁體形狀的不同，可分為磁盤、磁帶和磁鼓。現(xiàn)代計算機已很少采用磁鼓。 由于用具有矩形磁滯回線特性的材料作磁表面物質(zhì)， 它們按其剩磁狀態(tài)的不同而區(qū)分 “0或”“1，”而且剩磁狀態(tài)不會輕易丟失，故這類存儲器具有非易失性的特點。3) 磁芯

14、存儲器 不用了4）光盤存儲器。光盤存儲器是應(yīng)用激光在記錄介質(zhì)(磁光材料 )上進行讀寫的存儲器，具有非易失性的特點。光盤記錄密度高、耐用性好、可靠性高和可互換性強等。2按存取方式分類按存取方式可把存儲器分為隨機存儲器、 只讀存儲器、 順序存儲器和直接存取存儲器四類。（ 1）隨機存儲器 RAM(Random Access Memory) 。RAM 是一種可讀寫存儲器， 其特點是存儲器的任何一個存儲單元的內(nèi)容都可以隨機存取， 而且存取時間與存儲單元的物理位置無關(guān)。計算機系統(tǒng)中的主存都采用這種隨機存儲器。 由于存儲信息原理的不同， RAM 又分為靜態(tài) RAM ( 以觸發(fā)器原理寄存信息 )和動態(tài) RAM

15、( 以電容充放電原理寄存信息 )。（ 2）只讀存儲器 ROM(Read only Memory) 。只讀存儲器是能對其存儲的內(nèi)容讀出，而不能對其重新寫入的存儲器。這種存儲器一旦存入了原始信息后，在程序執(zhí)行過程中，只能將內(nèi)部信息讀出， 而不能隨意重新寫入新的信息去改變原始信息。 因此，通常用它存放固定不變的程序、 常數(shù)以及漢字字庫， 甚至用于操作系統(tǒng)的固化。 它與隨機存儲器可共同作為主存的一部分，統(tǒng)一構(gòu)成主存的地址域。只讀存儲器分為掩膜型只讀存儲器MROM （ Masked ROM ）、可編程只讀存儲器5文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)

16、收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.PROM(ProgrammableROM) 、可擦除可編程只讀存儲器EPROM(ErasableProgrammableROM) 、用電可擦除可編程的只讀存儲器EEPROM(ElectricallyErasable ProgrammableROM) 。以及近年來出現(xiàn)了的快擦型存儲器Flash Memory ，它具有 EEPROM 的特點，而速度比 EEPROM 快得多。（ 3）串行訪問存儲器。如果對存儲單元進行讀寫操作時，需按其物理位置的先后順序?qū)ふ业刂罚?則這種存儲器叫做串行訪問存儲器。 顯然這種存儲器由于信息所在位置不同，使得讀寫時間均不相同

17、。 如磁帶存儲器， 不論信息處在哪個位置， 讀寫時必須從其介質(zhì)的始端開始按順序?qū)ふ遥?故這類串行訪問的存儲器又叫順序存取存儲器。還有一種屬于部分串行訪問的存儲器， 如磁盤。在對磁盤讀寫時， 首先直接指出該存儲器中的某個小區(qū)域 (磁道 )，然后再順序?qū)ぴL，直至找到位置。故其前段是直接訪問，后段是串行訪問，叫直接存取存儲器。3按在計算機中的作用分類按在計算機系統(tǒng)中的作用不同，存儲器又可分為主存儲器、輔助存儲器、 緩沖存儲器。（二）存儲器的層次化結(jié)構(gòu)主要是為了解決速度匹配問題存儲器有 3 個重要的指標：速度、容量和每位價格，一般來說，速度越快，位價越高；容量越大，位價越低，容量大，速度就越低。上述三

18、者的關(guān)系用下圖表示：寄存器緩存主存磁盤磁帶存儲系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在緩存- 主存 - 輔存這兩個存儲層次上，如下圖所示：CPU緩存主存輔存（三）半導(dǎo)體隨機存取存儲器1. SRAM 存儲器的工作原理 靜態(tài) RAM由于靜態(tài)RAM 是觸發(fā)器存儲信息，因此即使信息讀出后，它仍保持其原狀態(tài)，不需要再6文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.生。但電源掉電時，原存信息丟失，故它屬易失性半導(dǎo)體存儲器2. DRAM 存儲器的工作原理（四） 只讀存儲器（五） 主存儲器與 CPU 的連接（六） 雙口 RAM 和多模塊存

19、儲器（七） 高速緩沖存儲器（ Cache）1. 程序訪問的局部2. Cache 的基本工作原理3. Cache 和主存之間的映射方式4. Cache 中主存塊的替換算法5. Cache 寫策略（八）虛擬存儲器1. 虛擬存儲器的基本概念2. 頁式虛擬存儲器3. 段式虛擬存儲器4. 段頁式虛擬存儲器5. TLB （快表）四、指令系統(tǒng)（一）指令格式1. 指令的基本格式2. 定長操作碼指令格式3. 擴展操作碼指令格式（二） 指令的尋址方式1. 有效地址的概念2. 數(shù)據(jù)尋址和指令尋址3. 常見尋址方式（三）CISC 和 RISC 的基本概念五、中央處理器（CPU）（一）CPU 的功能和基本結(jié)構(gòu)（二）指令

20、執(zhí)行過程7文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.（三）數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)（四）控制器的功能和工作原理1. 硬布線控制器2. 微程序控制器微程序、微指令和微命令；微指令的編碼方式；微地址的形式方式。（五） 指令流水線1. 指令流水線的基本概念2. 超標量和動態(tài)流水線的基本概念（一） 總線（二） 總線概述（三） 總線的基本概念總線是連接計算機內(nèi)部多個部件之間的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)。多個部件和總線相連，在某一時刻， 只允許有一個部件向總線發(fā)送信號，而多個部件可以同時從總線上接收相同的

21、信息。總線是由許多傳輸線或通路組成，每條線可傳輸一位二進制代碼，如 16 條傳輸線組成的總線，可同時傳輸16 位二進制代碼。（四）總線的分類按數(shù)據(jù)傳送方式：并行傳輸總線和串行傳輸總線按總線的適用范圍：計算機總線，測控總線，網(wǎng)絡(luò)通信總線按連接部件不同： （重點）片內(nèi)總線： 片內(nèi)總線是指芯片內(nèi)部的總線，如在CPU芯片內(nèi)部，寄存器與寄存器之間、寄存器與算術(shù)邏輯單元之間都有總線連接。系統(tǒng)總線： 系統(tǒng)總線是指CPU、主存、I/O各大部件之間的信息傳輸線。按傳輸信息的不同，可分為三類：數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線用來傳輸各功能部件之間的數(shù)據(jù)信息，它是雙向傳輸總線，其位數(shù)與機器字長、 存儲字長有關(guān)

22、。數(shù)據(jù)總線的條數(shù)稱為數(shù)據(jù)總線寬度，它是衡量系統(tǒng)性能的一個重要參數(shù)。例子：總線寬8 位，指令字長16 位， CPU 需要兩次訪主存地址總線主要用來指出數(shù)據(jù)總線上的源數(shù)據(jù)或目的數(shù)據(jù)在主存單元的地址或在 I/O 設(shè)備上的地址。它是單向傳輸 的。地址線的位數(shù)與存儲單元的個數(shù)有關(guān)，如地址線為20 根，則對應(yīng)的存儲單元個數(shù)為8文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word220。版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.控制總線是用來發(fā)出各種控制信號的傳輸線。對單一控制線來說，傳輸單向；對控制總線，是雙向的。對CPU而言， 控制信號既有輸入又有輸出。通信總線 ：

23、這類總線用于計算機系統(tǒng)之間或計算機系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如控制儀表、移動通訊等）之間的通信。（五）總線的組成及性能指標總線的組成：總線組成包括信號線、總線控制器、附屬電路。信號線包括數(shù)據(jù)線、地址線和控制線總線性能指標：（ 1）總線寬度：它是指數(shù)據(jù)總線的根數(shù)，用 bit（位）表示，如8 位、 16 位、32 位、64 位。（ 2）總線帶寬：總線的數(shù)據(jù)傳輸速率即單位時間內(nèi)總線上傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常用每秒傳輸信息的字節(jié)數(shù)來衡量，單位為MBps （兆每秒） 。例如，總線頻率 33MHZ ，總線寬度 32 位（ 4B ），則總線帶寬33*4=132MBps 。（ 3）時鐘同步 /異步：總線上的數(shù)據(jù)與時鐘同步工

24、作的總線稱同步總線，與時鐘不同步工作的總線稱為異步總線。（ 4）總線復(fù)用： 通常地址總線與數(shù)據(jù)總線在物理上是分開的兩種總線。 地址總線傳輸?shù)刂反a， 數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)信息。 為了提高總線的利用率， 優(yōu)化設(shè)計，特將地址總線和數(shù)據(jù)總線共用一條物理線路， 只是某一時刻該總線傳輸?shù)刂沸盘枺?另一時刻傳輸數(shù)據(jù)信號或命令信號。這叫總線的多路復(fù)用。（ 5）信號線數(shù)： 即地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線三種總線數(shù)的總和。（ 6）總線控制方式： 包括并發(fā)工作、 自動配置、 仲裁方式、 邏輯方式、 計數(shù)方式等。（ 7） 其他指標：如負載能力問題等?？偩€結(jié)構(gòu)的三種形式：以 CPU 為中心的雙總線結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)在I/O 設(shè)

25、備與主存交換信息時仍然要占用CPU，因此會影響CPU 的工作效率。單總線結(jié)構(gòu)：它是將CPU 、主存、 I/O 設(shè)備都掛在一組總線上，允許I/O 之間、 I/O與主存之間直接交換信息。因為只有一組總線，當某一時刻各部件都要占用時，就會出現(xiàn)爭奪現(xiàn)象。雙總線結(jié)構(gòu)的特點是將速度較低的I/O 設(shè)備從單總線上分離出來，形成主存總線與I/O 總線分開的結(jié)構(gòu)。9文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.2n 根線。文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.三總線結(jié)構(gòu)中，主存總線用于CPU 與主存之間的傳輸；I/O 總線供 CPU 與各類 I/O之間傳遞信息；

26、DMA 總線用于高速外設(shè)（磁盤、磁帶等）與主存之間直接交換信息。在三總線結(jié)構(gòu)中，任一時刻只能使用一種總線。（六）總線仲裁（總線控制）總線控制主要包括判優(yōu)控制和通信控制?？偩€判優(yōu)控制可分集中式和分布式兩種，前者將控制邏輯集中在一處( 如在 CPU 中 )，后者將控制邏輯分散在與總線連接的各個部件或設(shè)備上。集中仲裁方式常見的集中控制有三種優(yōu)先權(quán)仲裁方式：1鏈式查詢（菊花鏈）圖中控制總線中有三根線用于總線控制（ BS 總線忙； BR 總線請求、 BG 總線同意），其中總線同意信號 BG 是串行地從一個 I/O 接口送到下一個 I/O 接口。如果 BG 到達的接口有總線請求， BG 信號就不再往下傳。

27、意味著該接口獲得了總線使用權(quán)，并建立總線忙BS 信號，表示它占用了總線?？梢娫诓樵冩溨?，離總線控制部件最近的設(shè)備具有最高的優(yōu)先級。這種方式的特點是：只需很少幾根線就能按一定優(yōu)先次序?qū)崿F(xiàn)總線控制，并且很容易擴充設(shè)備，但對電路故障很敏感。2計數(shù)器定時查詢計數(shù)器定時查詢方式如下圖所示。它與鏈式查詢方式相比， 多了一組設(shè)備地址線 ，少了一根總線同意線 BG?？偩€控制部件接到由 BR送來的總線請求信號后， 在總線未被使用 (BS 0) 的情況下，由計數(shù)器開始計數(shù)，向各設(shè)備發(fā)出一組地址信號。 當某個有總線請求的設(shè)備地址與計數(shù)值一致時， 便獲得總線使用權(quán)，此時終止計數(shù)查詢。這種方式的特點是：計數(shù)可以從“ 0

28、”開始，此時設(shè)備的優(yōu)先次序是固定的； 計數(shù)也可以從終止點開始， 即是一種循環(huán)方法， 此時設(shè)備使用總線的優(yōu)先級相等；計數(shù)器的初始值還可由程序設(shè)置，故優(yōu)先次序可以改變。此外，對電路故障不如鏈式查詢方式敏感，但增加了主控制線 ( 設(shè)備地址 ) 數(shù)，控制也較復(fù)雜。3獨立請求方式獨立請求方式如下圖所示。由圖可見，每一設(shè)備均有一對總線請求線 BRi 和總線同意線 BGi。當設(shè)備要求使用總線時，便發(fā)出該設(shè)備的請求信號。 總線控制部件中有一排隊電路， 可根據(jù)優(yōu)先次序確定響應(yīng)哪一設(shè)備的請求。 這種方式的特點是： 響應(yīng)速度快， 優(yōu)先次序控制靈活 ( 通過程序改變 ) ，但控制線數(shù)量多，總線控制更復(fù)雜。鏈式查詢中僅

29、用兩根線確定總線使用權(quán)屬于哪個設(shè)備，在計數(shù)查詢中大致用1og2n 根線，其中 n 是允許接納的最大設(shè)備數(shù)，而獨立請求方式需采用10文檔來源為 : 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.總線通信控制（沒要求）分布仲裁方式同集中式仲裁相比，分布式仲裁不需要中央仲裁器，而是讓各個主設(shè)備功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁電路。需要使用總線時，各個設(shè)備的功能模塊將自己唯一的仲裁號發(fā)送到共享的總線上， 各自的仲裁電路再將從仲裁總線上獲得的仲裁號和自己的仲裁號相對比，獲勝的仲裁號將保留在仲裁總線上，相應(yīng)設(shè)備的總線請求獲得響應(yīng)。分

30、布式仲裁不需要中央仲裁器，每個潛在的主方功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁器。當它們有總線請求時， 把它們唯一的仲裁號發(fā)送到共享的仲裁總線上， 每個仲裁器將仲裁總線上得到的號與自己的號進行比較。 如果仲裁總線上的號大， 則它的總線請求不予響應(yīng)， 并撤消它的仲裁號。最后， 獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。 顯然，分布式仲裁是以優(yōu)先級仲裁策略為基礎(chǔ)（七）總線操作和定時總線操作目前在總線上的操作主要有以下幾種：1）讀和寫讀是將從設(shè)備（如存儲器）中的數(shù)據(jù)讀出并經(jīng)總線傳輸?shù)街髟O(shè)備（如CPU）；寫是主設(shè)備到從設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸過程。2）塊傳送主設(shè)備給出要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊的起始地址后，就可以利用總線對固定長度的數(shù)據(jù)一個

31、接一個的讀出或?qū)懭搿?）寫后讀或讀后寫主設(shè)備給出地址一次，就可以進行先寫后讀或者先讀后寫操作，先讀后寫往往用于校驗數(shù)據(jù)的正確性，先寫后讀往往用于多道程序的對共享存儲資源的保護。4）廣播和廣集主設(shè)備同時向多個從設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的操作模式稱為廣播。廣集操作和廣播操作正好相反，它將從多個從設(shè)備的數(shù)據(jù)在總線上完成AND或 OR操作，常用于檢測多個中斷源。定時：事件出現(xiàn)在總線上的時序關(guān)系。1、同步定時在同步定時協(xié)議中，事件出現(xiàn)在總線上的時刻由總線時鐘信號來確定。（所以包含始終信號線） 由于采用了公共時鐘，每個功能模塊什么時候發(fā)送或接收信息都由統(tǒng)一時鐘規(guī)定，因此，同步定時具有較高的傳輸頻率。同步定時適用于總線

32、長度較短、各功能模塊存取時間比較接近的情況。2異步定時在異步定時協(xié)議中， 后一事件出現(xiàn)在總線上的時刻取決于前一事件的出現(xiàn)， 即建立在應(yīng)答式或互鎖機制基礎(chǔ)上。 在這種系統(tǒng)中， 不需要統(tǒng)一的共公時鐘信號。 總線周期的長度是可變的。（八）總線標準11文檔來源為 : 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.六、輸入輸出（ I/O ）系統(tǒng)（一）I/O 系統(tǒng)基本概念（二）外部設(shè)備1. 輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標2. 輸出設(shè)備：顯示器、打印機3. 外存儲器：硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器（三） I/O 接口（ I/O 控制器）1

33、. I/O 接口的功能和基本結(jié)構(gòu)2. I/O 端口及其編址（四） I/O 方式1. 程序查詢方式2. 程序中斷方式中斷的基本概念；中斷響應(yīng)過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏蔽的概念。3. DMA 方式DMA 控制器的組成；DMA 傳送過程。4. 通道方式12文檔來源為 : 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.七、計算機系統(tǒng)概述（四）計算機發(fā)展歷程（五）計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)4. 計算機硬件的基本組成5. 計算機軟件的分類6. 計算機的工作過程（六） 計算機性能指標吞吐量、響應(yīng)時間； CPU 時鐘周期、主頻、 CPI 、CPU 執(zhí)行時間； MIPS 、MFLOPS 。八、數(shù)據(jù)的表示和運算（五）數(shù)制與編碼6. 進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換7. 真值和機器數(shù)8. BCD 碼9. 字符與字符串10. 校驗碼（六）定點數(shù)的表示和運算3. 定點數(shù)的表示無符號數(shù)的表示；有符號數(shù)的表示。4. 定點數(shù)的運算定點數(shù)的位移運算；原碼定點數(shù)的加 /減運算；補碼定點數(shù)的加 /減