计算机组成原理复习提纲

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1、计算机系统概述1、建立整机概念、理解VonNeumann计算机体系结构思想，以及按此思想设计的计算机组成部件和功能计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2、怎样区分存储器中存储的是数据还是指令？通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。3、理解指令与程序的基本概念。程序是指令组成的，指令是指挥计算机执行各种操作的命令数

2、据表示与运算器1.常用的进位计数制及其相互转换P2942.真值和机器数（原码、补码、反码、移码），正数与负数的各种机器码表示方法、特别是0的表示方法3.定点数（定点整整、定点小数）的表示范围P2284.浮点数的表示范围，特别是按照IEEE754标准的浮点数表示范围P230例1某浮点数字长32位，其中阶码8位，以2为底，补码表示，尾数24位（含1位数符），补码表示。现有一浮点数（AC5A3E00），请问它所表示的二进制真值是多少？以及该浮点数格式表示的最大正数为多少？最大负数为多少？10101100010110100011111

3、000000000；2^278；-2^(-278)5.定点数的加、减运算，特别是减法运算，将被减数变化为补码后进行加法运算。6.溢出的判断（上溢、下溢）以及检验方法7.定点数的乘法运算。（原码一位乘法、原码两位乘法、补码一位乘法、补码两位乘法）8.定点数的除法运算。（原码一位除法【恢复余数法、不恢复余数法】、补码一位除法）9.浮点数的加减（对阶、尾数加减、规格化后舍入）、乘除运算10.校验技术：奇偶校验、海明校验、CRC（循环冗余校验）11.ALU的设计（串行进位、先行进位）存储器1.存储器的分类及其相关概念存储器在计算机中的

4、作用分类：Cache、主存、辅存存储方式分类：RAM、ROM、SAM、DAM存储介质分类：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器2.半导体随即存储器的工作原理，特别是静态存储器与动态存储器的工作原理及其比较。静态存储器SRAM（缓存）依靠触发器的两个稳定状态存储信息，多用来作为小容量的高速缓冲存储器，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。动态存储器DRAM（主存）是依靠电容上的存储电荷来保存信息，为了保持数据,所以必须隔一段时间刷新一次,DRAM是由许多基本存储元按照行和列来组成的常用作大容量的主存储器。SRAM具有较高的性能

5、，但集成度较低。价格高，速度快，功耗大1.动态存储器的各刷新机制（集中刷新、分散刷新、异步刷新）的优缺点。集中：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。分散：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。异步：是集中式和分散式的折衷。2.SRAM的组成结构（存储体、读写电路、地址译码器、控制电路）及其工作过程3.存储器的扩展（位扩展、字扩展、字位全扩展）位扩展：增加存储字长字扩展：增加存储器字的数量字位全扩展：即增加存储字的数量又存储字长4.存储器的地址分配与片选逻辑（与CPU的连接）

6、5.Cache的基本工作原理以及与主存之间的映射方式（全相联映射、直接映射、组相联映射）6.Cache的主存块的替换算法以及写策略7.虚拟存储器（页式、段式、段页式）例题1一个16KX32位的存储器，其地址线与数据线的总和是___________14+32=46根例题2某计算机字长为32位，它的存储容量为256KB，按字编址，它的寻址范围是______（256*1024*8）/32=64*1024=64KB例题3某8位机采用单总线结构，地址线16根，双向数据线8根，控制总线中与主存有关的/MREQ（允许访存，低电平有效），/R

7、W）高电平为读命令，低电平为写命令）主存地址空间分配为-0-8191为系统程序区，8192-32767为用户程序区，最后（最大地址）2K地址空间为系统程序工作区，按照字节编码。现有如下存储器：ROM：8K*8位RAM：16K*1位、2K*8位、4K*8位、8K*8位译码器：3:8译码器74LS138请从上述芯片中挑出合适的设计该计算机的主存储器，画出与cpu相联图系统程序区选ROM8K*8位1块用户程序区选RAM8K*8位3块最后2K选择2K*8位1块指令系统1、什么是指令、什么是指令系统（完整的指令系统包括：数据传送类指令、

8、数据运算类指令、程序控制类指令）指令就是规定计算机执行某种操作的指示与命令。指令系统就是CPU能够执行的所有机器指令的集合。2、指令的格式（操作码、源操作数地址、目的操作数地址、下一条指令地址），地址码按照操作数的地址数量分：零地址、一地址、二地址、多地址；指令按照长度分为：