计算机组成原理知识点整理 -2014

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1、计算机组成原理知识点2014.6elena.pan.2011@gmail.com一、计算机系统概述本章主要是一些计算机专业常识类的概念，非常基础，也非常重要（不仅仅针对考试）。¬计算机系统；¬理解层次结构的计算机系统；硬件（只能理解机器语言）、第一级虚拟机（汇编语言）、第二级虚拟机（高级语言）；理解计算机是一个层次结构的系统，对于大家理解硬件与软件之间的关系，理解高级语言是怎样被计算机执行的，理解组成原理涉及的知识与操作系统、编译软件、高级语言编写的应用软件之间的关系，都很重要，希望大家真的能够理解这种层次结构。¬冯.诺依曼机的特点、核心思想，对应的计算机系统的硬

2、件框图，与现代计算机不同的地方。理解计算机硬件各部件的作用；¬衡量计算机性能的主要指标-机器字长、主频、CPI、MIPS、FLOPS等等二、系统总线¬什么是总线？总线的特点？¬总线的分类（按照连接对象分类：片内总线、ß系统总线、通信总线）；系统总线的组成；数据线、控制线、地址线；数据线的根数有什么意义，地址线的根数有什么意义。¬总线的性能指标总线宽度、ß总线带宽、总线复用、时钟同/异步、控制方式；总线带宽（总线数据传输率）=总线时钟频率×总线宽度（结合课后练习）¬总线标准理解总线标准的意义，看看你知道主板上的几种标准总线，AGP、PCI、PCIExpress、US

3、B、SATA、IDE、RS-232等等；¬理解多级总线结构的设计原则因为总线的共享特性，某一时间，总线上只能有一个设备进行数据的发送，这样，速度不同的设备挂接在同一条总线上，速度快的设备因为等待使用总线，而丧失了效率，因此有了多总线结构。原则：速度相近的设备挂接在同一条总线上；速度越快的总线距离CPU越近。7计算机组成原理知识点2014.6elena.pan.2011@gmail.com¬总线控制-仲裁为什么要进行总线控制？主设备、从设备，总线控制的几种仲裁方式的仲裁过程、特点、用于仲裁的连接线的数量。¬总线控制-通信对存储器的读/写操作是一种基于系统总线同步通信

4、，想想这个过程，看看时序图，理解什么是同步通信方式，它和异步通信的最大不同在哪里？一、存储器¬存储器的分类按存储介质、ß按照访问方式分类（RAM/ROM各自的特点和分类）、按在计算机中的作用分类¬ß计算机的层次结构（三级存储体系）程序局部性访问原理的思想、结构图、Cache-主存层次和主存-辅存两个层次各自的作用。¬主存储器Ø主存储器的性能指标（存储容量、存储速度（存取周期和存取时间）、存储器带宽）；ØßCPU与存储器的连接（存储器扩展）半导体芯片的管脚：地址线/数据线和容量之间的关系、片选信号的作用；字扩展/位扩展/字位同时扩展的实施过程：芯片的挑选、地址空间的

5、划分、片选逻辑的设计，以及最后CPU与各芯片之间的连接图。ØDRAM的刷新问题（为什么要刷新？各种刷新方式及比较）；Ø提高访存速度的措施–多体交叉存储器（高位/低位多体交叉的地址在体间的分布、应用特点）¬高速缓冲存储器CacheØ程序访问的局部性原理Øß命中率/缺失率（计算方法）Ø影响命中率的因素-Cache容量、Cache的块长Ø理解带有Cache的存储系统的读操作过程ØßCache的三种映像机制主存地址和Cache地址的划分问题、命中率的计算方法。7计算机组成原理知识点2014.6elena.pan.2011@gmail.comØCache的替换方式FIFO/

6、LRU，学过操作系统的同学都会，替换过程和页管理一样。¬辅助存储器Øß磁表面存储器（磁盘）的性能指标道密度、位密度、道容量、存储容量、平均访问时间、平均找道时间、平均等待时间一、输入输出系统¬外部设备的分类（常识）¬ß显示设备的指标（分辨率，灰度级，帧存储器的大小）¬IO编址方式（端口地址空间与存储器存储空间关系）¬为什么要使用IO接口？¬IO接口的功能与内部寄存器结构¬IO控制方式–程序查询方式ØIO查询程序的流程Ø查询方式的特点¬IO控制方式–程序中断方式ØIO中断方式与IO查询方式进行比较Øß中断服务程序的流程（单重中断/多重中断）Ø关于中断技术本身的相关知

7、识点，放在CPU一章说明¬IO控制方式–DMA方式Øß什么是DMA？ØDMA与CPU分时使用主存（系统总线）的三种方法；比较死区问题ØßDMA接口的组成与各部件的功能ØßDMA传送过程及各阶段对CPU的占用情况Ø选择型DMA接口与多路型DMA接口（在数据传输率的计算方面不同）ØßDMA与中断技术的比较二、计算机的运算方法¬编码Ø定点编码①求编码ß7计算机组成原理知识点2014.6elena.pan.2011@gmail.com由十进制真值求原/反/补码；由补码求相反数的补码；补码与移码之间的转换关系；②求表示范围ß一定长度的机器码，原/反、补/移的表示范围；原、反

8、、补、移码