《计算机组成原理》期末考试考点明细.doc

选择、填空与判断:n 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局部组成软件分类→n 原码定点整数、补码定点整数的表示范围01111111 ~ [+127]00000000 ~ [0]10000001 ~ [-127]10000000 ~ [-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、符号n 四种根本逻辑运算：与、或、非、异或n 进位计数制之间的转换〔实数〕n 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，解决了速度与本钱之间的矛盾n 输入输出系统的组成n cache的地址映像方式根本映像方式：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〕n 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。

n 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n 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n CPU的性能影响因素n 计算机CPU中，控制器的控制方式n 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n 运算器的组成n 控制器的组成n 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n 总线的根本特性、总线带宽的计算根本特性：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n 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根底上，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根底上增加了I/O总线形成系统总线n DMA的工作方式n 常见的输入输出设备n 指令周期、机器周期、时钟周期的关系简答题和应用题:n 计算机硬件系统根本组成部件及相互间的关系存放器为内存阶层中的顶端,速度最快ALU的核心是加法器n 立即寻址，直接寻址，间接寻址，存放器寻址，存放器间接寻址，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〕存放器寻址：指令中给出存放操作数的存放器名存放器间接寻址：存放器中存有主存操作数的地址变址寻址：加上变址存放器的值，数存在主存中〔假设有基址存放器，加上其中的值〕相对寻址：加上程序计数器的值〔偏移量〕n CPU的功能和CPU的组成n CPU内控制器的组成和控制器的功能n 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为地址存放器公共操作！IP为一16位专用存放器，它指向当前需要取出的指令字节地址存放器〔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〕n 输入/输出控制方式〔5种〕，各自的特点n 中断的执行过程n DMA与中断相比，各自的特点是什么？n 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那么，来决定由哪个模块使用总线。

n 易失性存储器有哪些？非易失性存储器有哪些？各自的特点n 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01111111〔127〕↓00000000〔0〕〔正数那么不变〕↓11111111〔-1〕↓10000000〔-128〕n 补码加减法的溢出判别n 根据给定多项式，求CRC码n cache命中率和平均访问时间， cache-主存系统的效率命中率：访问cache次数/〔访问cache次数+访问主存次数〕cache-主存系统的效率= tc / 〔平均存取时间〕n 存储器容量的扩展，能够说明需要的芯片数，所需的扩展方式，每组芯片的地址范围n 存储器容量，计算存储器地址范围和需要的地址线、数据线条数n 波特率、比特率的计算利用串行方式传送字符，每秒钟传送的比特位数常称为波特率，每秒钟传送的信息量〔有效数据位〕称为比特率n 求CPI、MIPS速率、程序执行时间T、指令周期、机器周期、时钟周期n 采用FIFO算法、LRU算法，用列表法求两种策略的命中率注意该图的绘制！n 指令系统中，如何在给定格式要求下，安排对应数量的零地址指令、一地址指令、二地址指令等，会计算指令条数先写出“根本操作码〞个数，然后继续计算。