天津理工大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理考試復(fù)習(xí)

1、By Touchkiss第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論理解：計(jì)算機(jī)軟硬件概念；P3所謂“硬件”，是指計(jì)算機(jī)的實(shí)體部分，它由看得見(jiàn)摸得著的各種電子元器件，各類(lèi)光、電、機(jī)設(shè)備的實(shí)物組成，如主機(jī)、外部設(shè)備等。所謂“軟件”，它看不見(jiàn)摸不著，由人們事先編制的各種具有各類(lèi)特殊功能的程序組成。理解：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；掌握：計(jì)算機(jī)的基本組成；馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)；計(jì)算機(jī)組成是指如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的屬性，它包含了許多對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是透明的硬件細(xì)節(jié)。P7馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)P8計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制數(shù)表示。指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用來(lái)表示操

2、作的性質(zhì)，地址碼用來(lái)表示操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的位置。指令在存儲(chǔ)器內(nèi)按順序存放。通常，指令是順序執(zhí)行的，在特定條件下，可根據(jù)運(yùn)算結(jié)果或根據(jù)設(shè)定的條件改變執(zhí)行順序。機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送通過(guò)運(yùn)算器完成。掌握：高級(jí)語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、機(jī)器語(yǔ)言各自的特點(diǎn)高級(jí)語(yǔ)言：這類(lèi)語(yǔ)言對(duì)問(wèn)題的描述十分接近人們的習(xí)慣，并且還具有較強(qiáng)的通用性。匯編語(yǔ)言：用符號(hào)表示操作，并用符號(hào)表示指令或數(shù)據(jù)所在存儲(chǔ)單元的地址，使程序員可以不再使用繁雜而又易錯(cuò)的二進(jìn)制代碼來(lái)編寫(xiě)程序。機(jī)器語(yǔ)言：用戶必須用二進(jìn)制代碼來(lái)編寫(xiě)程序。要求程序員對(duì)他們所使用的計(jì)算機(jī)硬件及其指令系統(tǒng)十分熟悉，編寫(xiě)程序難度很大，操作過(guò)程也極容易出

3、錯(cuò)。掌握：計(jì)算機(jī)的硬件框圖及工作過(guò)程；掌握：計(jì)算機(jī)硬件的主要技術(shù)指標(biāo)。 機(jī)器字長(zhǎng)：指CPU一次能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關(guān)。存儲(chǔ)容量=存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)X存儲(chǔ)字長(zhǎng)。運(yùn)算速度：第二章 計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用了解：計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用1.電子管計(jì)算機(jī)、晶體管計(jì)算機(jī)、集成電路計(jì)算機(jī)、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。掌握：摩爾定律及其應(yīng)用范圍第三章 系統(tǒng)總線12（選擇、填空）理解：總線的基本概念；總線上信息的傳送（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、廣播傳輸、串行傳輸、并行傳輸）1.總線：是連接多個(gè)部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)。P41理解：總線的分類(lèi)；總線的分類(lèi)：按數(shù)據(jù)傳送方式可分為并行傳輸總線和串

4、行傳輸總線。在并行傳輸總線中，又可按傳輸數(shù)據(jù)寬度分為8位、16位、32位、64位等傳輸總線。若按總線的適用范圍劃分，則又有計(jì)算機(jī)（包括外設(shè)）總線、測(cè)控總線、網(wǎng)絡(luò)通信總線等。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、寄存器與算邏單元ALU之間都由片內(nèi)總線連接。系統(tǒng)總線：是指CPU、主存、I/O設(shè)備（通過(guò)I/O接口）各大部件之間的信息傳輸線。又稱(chēng)板級(jí)總線或板間總線。按系統(tǒng)總線傳輸信息的不同，又可分為三類(lèi)：數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。了解：總線特性、性能指標(biāo)、總線標(biāo)準(zhǔn)；總線特征：P45機(jī)械特征：之宗現(xiàn)在機(jī)械連接方式上的一些性能，如插頭與插座使用的標(biāo)準(zhǔn)，他們的幾何尺寸、形

5、狀、引腳的個(gè)數(shù)以及排列的順序，接頭處的可靠接觸等。電氣特征：是指總線的每一根傳輸線上信號(hào)的傳遞方向和有效的電平范圍。通常規(guī)定由CPU發(fā)出的信號(hào)稱(chēng)為輸出信號(hào)，送入CPU的信號(hào)成為輸入信號(hào)。功能特性：是指總線中每根傳輸線的功能，例如：地址總線用來(lái)指出地址碼：數(shù)據(jù)總線用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)；控制總線發(fā)出控制信號(hào)等。時(shí)間特性：是指總線中的任一根線在什么時(shí)間內(nèi)有效。性能指標(biāo)：總線寬度、總線帶寬、時(shí)鐘同步、總線復(fù)用、信號(hào)線數(shù)、總線控制方式、其他指標(biāo)（負(fù)載能力、電源電壓、總線寬度能否拓展）等。P46總線標(biāo)準(zhǔn)：可視為系統(tǒng)與各模塊、模塊與模塊之間的一個(gè)互連的標(biāo)準(zhǔn)界面。P47目前流行的總線標(biāo)準(zhǔn)：ISA總線、EISA總線、V

6、ESA總線、PCI總線、AGP總線（顯卡）、RS-232C總線、USB總線。P48理解：總線結(jié)構(gòu)；1.總線結(jié)構(gòu)通?？煞譃閱慰偩€結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)兩種。P52掌握：總線的判優(yōu)控制（鏈?zhǔn)健⒂?jì)數(shù)器、獨(dú)立請(qǐng)求）總線判優(yōu)控制可分為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(gè)部件或設(shè)備上。P57常見(jiàn)的集中控制優(yōu)先權(quán)仲裁方式：鏈?zhǔn)讲樵儯ㄗ畈环€(wěn)定）、計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢和獨(dú)立請(qǐng)求方式（最穩(wěn)定）。掌握：總線通信控制的四種方式， 會(huì)計(jì)算波特率?？偩€通信控制的四種方式：同步通信、異步通信、半同步通信和分離式通信。計(jì)算波特率：掌握概念：總線復(fù)用、異步通信總線復(fù)用：一條信號(hào)

7、線上分時(shí)傳送兩種信號(hào)。例如，通常地址總線與數(shù)據(jù)總線在物理上是分開(kāi)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(jì)，特將地址總線和數(shù)據(jù)總線共用一組物理線路，在這組物理線路上分時(shí)傳輸?shù)刂沸盘?hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，即為總線的多路復(fù)用。P46異步通信：異步通信克服了同步通信的缺點(diǎn)，允許各模塊速度的不一致性，給設(shè)計(jì)者充分的靈活性和選擇余地。它沒(méi)有公共的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，不要求所有部件嚴(yán)格的統(tǒng)一操作時(shí)間，而是采用應(yīng)答方式（又稱(chēng)握手方式），即當(dāng)主模塊發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，一直等待從模塊反饋回來(lái)“響應(yīng)”信號(hào)后，才開(kāi)始通信。當(dāng)然，這就要求主、從模塊之間增加兩條應(yīng)答線。異步通信的應(yīng)答方式又可分為不互鎖

8、、半互鎖和全互鎖三種類(lèi)型。P61第四章 存儲(chǔ)器26（選擇、填空、簡(jiǎn)答或計(jì)算、設(shè)計(jì)）掌握：存儲(chǔ)器分類(lèi)和存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)（速度、容量、價(jià)格）；存儲(chǔ)器分類(lèi)：P68按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器、磁芯存儲(chǔ)器、光盤(pán)存儲(chǔ)器。按存取方式分類(lèi)：隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、串行訪問(wèn)存儲(chǔ)器按在計(jì)算機(jī)中的作用分類(lèi)：主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、緩沖存儲(chǔ)器。層次結(jié)構(gòu)：存儲(chǔ)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在緩存-主存和主存-輔存這兩個(gè)存儲(chǔ)層次上。P71掌握：主存儲(chǔ)器的基本組成、性能指標(biāo)（容量、速度、帶寬）主存儲(chǔ)器：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的主存都由半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成，圖中的驅(qū)動(dòng)器、譯碼器和讀寫(xiě)電路均制作在存儲(chǔ)芯片中，而MAR和MDR

9、制作在CPU芯片內(nèi)。P73性能指標(biāo)：速度、容量和每位價(jià)格。掌握：半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的結(jié)構(gòu)和譯碼驅(qū)動(dòng)方式（線選法、重合法）P76理解：SRAM和DRAM的讀寫(xiě)原理掌握：DRAM的刷新方式（集中、分散、異步）集中刷新是在規(guī)定的一個(gè)刷新周期內(nèi)，對(duì)全部存儲(chǔ)單元集中一段時(shí)間逐行進(jìn)行刷新，此刻必須停止讀/寫(xiě)操作。分散刷新：是指對(duì)每行存儲(chǔ)單元的刷新分散到每個(gè)存取周期內(nèi)完成。異步刷新：了解：只讀存儲(chǔ)器、可區(qū)分不同ROM類(lèi)型的使用特性（掌握如下縮寫(xiě)對(duì)應(yīng)的中文MROM、PROM、EPROM、EEPROM、FlashROM）掩模ROM（MROM）：用戶無(wú)法改變?cè)紶顟B(tài)。PROM：是可以實(shí)現(xiàn)一次性編程的只讀存儲(chǔ)器，不得再

10、修改。EPROM：是一種可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器。（紫外線照射只能一次全部擦除或者用電氣方法可局部擦寫(xiě)）。EEPROM：電可擦除只讀存儲(chǔ)器。FlashROM：閃存。掌握：存儲(chǔ)器容量與尋址范圍計(jì)算位擴(kuò)展：是指增加存儲(chǔ)字長(zhǎng)，例如2片1K*4位芯片可組成1K*8位的存儲(chǔ)器。字?jǐn)U展：是指增加存儲(chǔ)器字的數(shù)量，例如2片1K*4位芯片可組成2K*4位的存儲(chǔ)器。字、位擴(kuò)展：both掌握：存儲(chǔ)器與CPU的連接（會(huì)設(shè)計(jì)、會(huì)畫(huà)圖）；12.畫(huà)出用10244位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)容量為64K8位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。要求將64K分成4個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面分16組，指出共需多少片存儲(chǔ)芯片。解：設(shè)采用SRAM芯片，則：總片數(shù)=（64

11、K8位）/（10244位）=642=128片題意分析：本題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)上分為總體、頁(yè)面、組三級(jí)，因此畫(huà)圖時(shí)也應(yīng)分三級(jí)畫(huà)。首先應(yīng)確定各級(jí)的容量：頁(yè)面容量=總?cè)萘?頁(yè)面數(shù)=64K8/4=16K8位，4片16K8字串聯(lián)成64K8位組容量=頁(yè)面容量/組數(shù)=16K8位/16=1K8位，16片1K8位字串聯(lián)成16K8位組內(nèi)片數(shù)=組容量/片容量=1K8位/1K4位=2片，兩片1K4位芯片位并聯(lián)成1K8位存儲(chǔ)器邏輯框圖：掌握：存儲(chǔ)器的校驗(yàn)（奇偶校驗(yàn)、CRC校驗(yàn)）；掌握：順序存儲(chǔ)、交叉存儲(chǔ)帶寬計(jì)算掌握：Cache的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、Cache-主存地址映射（直接、全相聯(lián)、組相聯(lián)）；掌握：Cache的命中率

12、、平均訪問(wèn)時(shí)間、Cache 主存系統(tǒng)效率的計(jì)算理解：Cache的替換算法；第五章 輸入輸出系統(tǒng)（選擇）了解：輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展概況及組成、I/O與主機(jī)的編址方式、傳送方式、聯(lián)絡(luò)方式以及設(shè)備尋址；早期階段：I/O設(shè)備與主存交換信息都必須通過(guò)CPU。接口模塊和DMA階段：這個(gè)階段I/O設(shè)備通過(guò)接口模塊與主機(jī)連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用了總線結(jié)構(gòu)。具有通道結(jié)構(gòu)的階段：大中型機(jī)中采用I/O 通道的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。具有I/O處理機(jī)的階段：輸入輸出系統(tǒng)的組成：由I/O軟件（I/O指令和通道指令）和I/O硬件組成。I/O軟件主要任務(wù)：將用戶編制的程序（或數(shù)據(jù)）輸入主機(jī)內(nèi)。將運(yùn)算結(jié)果輸送給用戶。實(shí)現(xiàn)輸入輸出系統(tǒng)與

13、主機(jī)工作的協(xié)調(diào)等。I/O設(shè)備編址方式：通常將I/O設(shè)備碼看做地址碼，對(duì)I/O地址碼的編址可采用兩種方式：統(tǒng)一編址或不統(tǒng)一編址。統(tǒng)一編址就是將I/O地址看作是存儲(chǔ)器的一部分。不統(tǒng)一編址就是指I/O地址和存儲(chǔ)器地址是分開(kāi)的，所有對(duì)I/O設(shè)備的訪問(wèn)必須有專(zhuān)用的I/O指令。設(shè)備尋址：由于每臺(tái)設(shè)備都賦予一個(gè)設(shè)備號(hào)，因此，當(dāng)要啟動(dòng)某一設(shè)備時(shí)，可由I/O指令的設(shè)備碼字段直接指出該設(shè)備的設(shè)備號(hào)。通過(guò)接口電路中的設(shè)備選擇電路，便可選中要交換信息的設(shè)備。傳送方式： 在同一瞬間，n位信息同時(shí)從CPU輸出至I/O設(shè)備，或由I/O設(shè)備輸入至CPU，這種傳送方式稱(chēng)為并行傳送。其特點(diǎn)是傳送速度較快，但要求數(shù)據(jù)線多。若在同一

14、瞬間只傳送一位信息，在不同時(shí)刻連續(xù)逐位傳送一串信息，這種傳送方式成為串行傳送。聯(lián)絡(luò)方式：立即響應(yīng)方式、異步工作采用應(yīng)答信號(hào)聯(lián)絡(luò)、同步工作采用同步時(shí)標(biāo)聯(lián)絡(luò)。理解：I/O接口的功能及基本組成；程序查詢方式的工作原理及程序查詢接口電路；程序中斷方式的工作原理（中斷向量的作用）及程序中斷接口電路、DMA方式的特點(diǎn)。 第六章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法17 （選擇、填空、判斷、簡(jiǎn)答或計(jì)算）掌握：計(jì)算機(jī)中有符號(hào)數(shù)（原碼、補(bǔ)碼（變形補(bǔ)碼）、反碼、移碼）和無(wú)符號(hào)數(shù)的表示；原碼：符號(hào)位用0和1表示，數(shù)值位即真值的絕對(duì)值。反碼：符號(hào)位不變，原碼的數(shù)值位按位取反。補(bǔ)碼：符號(hào)位不變，反碼的數(shù)值位+1。移碼：例如比較21和-21

15、兩個(gè)數(shù)，兩個(gè)數(shù)的反碼分別為10101和-10101，兩個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼分別為10101和101011，直接比較補(bǔ)碼會(huì)出現(xiàn)-2121，所以給其反碼加上2的5次方，得10101+100000=110101，-10101+100000=001011，再比較即可得21-21.由此移碼就是X移=2n+x（2nx-2n）掌握：計(jì)算機(jī)中數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示（精度、數(shù)值范圍與尾數(shù)及階碼的關(guān)系、溢出條件），浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化，IEEE754標(biāo)準(zhǔn)； 掌握：定點(diǎn)運(yùn)算（算術(shù)移位和邏輯移位、補(bǔ)碼加減、原碼一位乘法、補(bǔ)碼一位乘法（校正法、Booth算法） 、 定點(diǎn)四則運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)）；掌握：浮點(diǎn)四則運(yùn)算（加、減、乘、除）；理解：

16、ALU的工作原理；理解：進(jìn)位鏈結(jié)構(gòu)。 第七章 指令系統(tǒng)14 （選擇、填空、判斷）掌握：機(jī)器指令的一般格式；擴(kuò)展操作碼技術(shù)；機(jī)器指令的一般格式：指令由操作碼和地址碼兩部分組成。了解：操作數(shù)類(lèi)型和操作類(lèi)型；操作數(shù)類(lèi)型：地址、數(shù)字、字符、邏輯數(shù)據(jù)等。操作類(lèi)型：數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯操作、移位、轉(zhuǎn)移（無(wú)條件轉(zhuǎn)移、條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用與返回、陷阱與陷阱指令）、輸入輸出、其他（等待指令、停機(jī)指令、空操作指令、開(kāi)中斷指令、關(guān)中斷指令、置條件碼指令等）。二地址指令：存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型、寄存器-寄存器型、存儲(chǔ)器-寄存器型執(zhí)行速度區(qū)別掌握：尋址方式；程序計(jì)數(shù)器的作用尋址方式：指令尋址和數(shù)據(jù)尋址兩類(lèi)。指令尋址分為順序?qū)ぶ泛吞S

17、尋址兩種。數(shù)據(jù)尋址：立即尋址：操作數(shù)本身設(shè)在指令字內(nèi)，即形式地址A不是操作數(shù)的地址，而是操作數(shù)本身，又稱(chēng)為立即數(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)在于只要取出指令，便可立即獲得操作數(shù)，這種指令在執(zhí)行階段不必再訪問(wèn)存儲(chǔ)器。直接尋址：指令字中的形式地址A就是操作數(shù)的真實(shí)地址。它的優(yōu)點(diǎn)是尋找操作數(shù)比較簡(jiǎn)單，也不需要專(zhuān)門(mén)計(jì)算操作數(shù)的地址，在指令執(zhí)行階段對(duì)主存只訪問(wèn)一次。他的缺點(diǎn)在于A的位數(shù)限制了操作數(shù)的尋址范圍，而且必須修改A的值，才能修改操作數(shù)的地址。隱含尋址：是指指令字中不明顯地給出操作數(shù)的地址，其操作數(shù)的地址隱含在操作碼或某個(gè)寄存器中。由于隱含尋址在指令字中少了一個(gè)地址，因此，這種尋址方式有利于縮短指令字長(zhǎng)。間接尋址：

18、 有效地址是由形式地址間接提供的。與直接尋址相比，它擴(kuò)大了操作數(shù)的尋址范圍，并且便于編制程序。寄存器尋址：在寄存器尋址的指令字中，地址碼字段直接給出了寄存器的編號(hào)，即EA=Ri。其操作數(shù)在由Ri所指定的寄存器內(nèi)。由于操作數(shù)不在貯存中，故寄存器尋址在指令執(zhí)行階段無(wú)須訪存，減少了執(zhí)行時(shí)間。由于地址字段只需指明寄存器編號(hào)，故指令字較短，節(jié)省了存儲(chǔ)空間，因此寄存器尋址在計(jì)算機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。寄存器間接尋址：基址尋址：基址尋址須設(shè)有基址寄存器BR，其操作數(shù)的有效地址EA等于指令字中的形式地址與基址寄存器中的內(nèi)容相加。變址尋址相對(duì)尋址：相對(duì)尋址的有效地址是將程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容與指令字中的形式地址A相加

19、而成。堆棧尋址程序計(jì)數(shù)器的作用：用來(lái)存放下一條指令的地址的。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，首先需要根據(jù)PC中存放的指令地址，將指令由內(nèi)存取到指令寄存器中，此過(guò)程稱(chēng)為“取指令”。與此同時(shí)，PC中的地址或自動(dòng)加1或由轉(zhuǎn)移指針給出下一條指今的地址。此后經(jīng)過(guò)分析指令，執(zhí)行指令。完成第一條指令的執(zhí)行，而后根據(jù)PC取出第二條指令的地址，如此循環(huán)，執(zhí)行每一條指令！了解：RISC技術(shù)。 1.RISC即精簡(jiǎn)指令集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。RISC技術(shù)是用20%的簡(jiǎn)單指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)不常用80%的那些指令的功能。在提高性能方面，RISC技術(shù)還采用了許多有效措施，最有效的方法就是減少指令的執(zhí)行周期數(shù)。第八章 CPU的結(jié)構(gòu)和功能17 （選擇、

20、填空、判斷、簡(jiǎn)答或計(jì)算）掌握：CPU 的結(jié)構(gòu)；CPU實(shí)質(zhì)包括運(yùn)算器和控制器兩大部分?？刂破骰竟δ埽喝≈噶睢⒎治鲋噶?、執(zhí)行指令。此外控制器還必須能控制程序的輸入和運(yùn)算結(jié)果的輸出以及對(duì)總線的管理，甚至能處理機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況和特殊請(qǐng)求，即處理中斷的能力。總之，CPU必須具有控制程序的順序執(zhí)行（稱(chēng)指令控制）、產(chǎn)生完成每條指令所需的控制命令（稱(chēng)操作控制）、對(duì)各種操作加以時(shí)間上的控制（稱(chēng)時(shí)間控制）、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算（數(shù)據(jù)加工）以及處理中斷等功能。掌握：指令周期（概念、數(shù)據(jù)流）；指令周期：CPU沒(méi)取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時(shí)間稱(chēng)為指令周期，也即CPU完成一條指令的時(shí)間。數(shù)據(jù)流：掌

21、握：指令流水的相關(guān)內(nèi)容（實(shí)際吞吐率 、加速比 ，影響指令流水線性能的因素）；吞吐率：在指令級(jí)流水線中，吞吐率是指單位時(shí)間內(nèi)流水線所完成指令或輸出結(jié)果的數(shù)量。最大吞吐率是指流水線在連續(xù)流動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后所獲得吞吐率。實(shí)際吞吐率是指流水線完成n條指令的實(shí)際吞吐率。加速比：效率：是指流水線中各功能段的利用率。掌握：中斷系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容（中斷響應(yīng)、中斷向量、開(kāi)中斷、關(guān)中斷、中斷屏蔽、中斷返回、響應(yīng)優(yōu)先級(jí)、處理優(yōu)先級(jí)）。 中斷響應(yīng): 中斷響應(yīng)是當(dāng)中央處理機(jī)發(fā)現(xiàn)已有中斷請(qǐng)求時(shí)，中止，保存現(xiàn)行程序執(zhí)行，并自動(dòng)引出中斷處理程序的過(guò)程。中斷響應(yīng)是解決中斷的發(fā)現(xiàn)和接收問(wèn)題的過(guò)程，是由中斷裝置完成的。中斷響應(yīng)是硬件對(duì)

22、中斷請(qǐng)求作出響應(yīng)的過(guò)程，包括識(shí)別中斷源，保留現(xiàn)場(chǎng)，引出中斷處理程序等過(guò)程。中斷向量：早期的微機(jī)系統(tǒng)中將由硬件產(chǎn)生的中斷標(biāo)識(shí)碼（中斷源的識(shí)別標(biāo)志，可用來(lái)形成相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址或存放中斷服務(wù)程序的首地址）稱(chēng)為中斷向量。硬件向量法，就是利用硬件產(chǎn)生向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序的入口地址。開(kāi)中斷：開(kāi)中斷就是指系統(tǒng)可以在連續(xù)運(yùn)行是中斷，去運(yùn)行中斷服務(wù)函數(shù)。關(guān)中斷：就是指關(guān)閉系統(tǒng)中斷，不允許系統(tǒng)打斷連續(xù)的運(yùn)行。中斷屏蔽：中斷返回：響應(yīng)優(yōu)先級(jí)：處理優(yōu)先級(jí)：了解：流水線多發(fā)技術(shù)（超標(biāo)量技術(shù) 、超流水線技術(shù)、超長(zhǎng)指令字技術(shù)）的特點(diǎn)超標(biāo)量技術(shù)：是指在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可同時(shí)并發(fā)多條獨(dú)立指令，即以并

23、行操作方式將兩條或兩條以上指令編譯并執(zhí)行。超流水線技術(shù)：是將一些流水線寄存器插入到流水線段中，好比將流水線再分段，與超標(biāo)量計(jì)算機(jī)一樣，硬件不能調(diào)整指令的執(zhí)行順序呢，靠編譯程序解決優(yōu)化問(wèn)題。超長(zhǎng)指令字技術(shù)：超長(zhǎng)指令字（VLIW）技術(shù)和超標(biāo)量技術(shù)都是采用多條指令在多個(gè)處理部件中并行處理的體系結(jié)構(gòu)，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)能流出多條指令。但超標(biāo)量的指令來(lái)自同一標(biāo)準(zhǔn)的指令流嗎，VLIW則是由編譯程序在編譯時(shí)挖掘出指令間潛在的并行性后，把多條能并行操作的指令組合成一條具有多個(gè)操作碼字段的超長(zhǎng)指令，由這條超長(zhǎng)指令控制VLIW機(jī)中多個(gè)獨(dú)立工作的功能部件，由每一個(gè)操作碼字段控制一個(gè)功能部件，相當(dāng)于同時(shí)執(zhí)行多條指令。V

24、LIW較超標(biāo)量具有更高的并行處理能力，但對(duì)于優(yōu)化編譯器的要求跟高，對(duì)cache的容量要求更大。第九章 控制單元8 （選擇、填空、判斷）掌握：微操作命令的分析（按取指周期、間指周期、執(zhí)行周期和中斷周期分析不同指令的微操作命令）；控制單元具有發(fā)出各種微操作命令序列的功能。取指周期：現(xiàn)行指令地址送至存儲(chǔ)器地址寄存器：PC-MAR。向主存發(fā)送讀命令，啟動(dòng)主存作讀操作：1-R.將MAR（通過(guò)地址總線）所指的主存單元中的內(nèi)容（指令）經(jīng)數(shù)據(jù)總線讀至MDR內(nèi)：M（MAR）-MDR.將MDR內(nèi)容送至IR：MDR-IR.指令的操作碼送至CU譯碼：OP(IR)-CU。形成下一條指令的地址：（PC）+1-PC。間址周期：完成取操作數(shù)有效地址的任務(wù)將指令的地址碼部分（形式地址）送至存儲(chǔ)器地址寄存器：Ad（IR）-MAR.向主存發(fā)送讀命令，啟動(dòng)主存作讀操作：1-R。將MAR（通過(guò)地址總線）所指的主存單元中的內(nèi)容（有效地址）經(jīng)數(shù)據(jù)總線讀至MDR內(nèi)：M（MAR）-MDR.將有效地址送至指令寄存器的地址字段：MDR-Ad（IR）。執(zhí)行周期：非訪存指令：這類(lèi)指令在執(zhí)行周期不訪問(wèn)存儲(chǔ)器。訪存指令：這類(lèi)指令在執(zhí)行階段都需要訪問(wèn)存儲(chǔ)器?？紤]直接尋址。轉(zhuǎn)移類(lèi)指令：執(zhí)行期間不訪問(wèn)存儲(chǔ)器具體指令看書(shū)。中斷周期：有請(qǐng)求中斷事件發(fā)生，則進(jìn)入中斷周期。