计算机组成原理期末(整理)

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1、计算机组成原理期末复习纲要一、理解与识记。1、冯·诺依曼体制的核心思想：采用存储程序工作方式。①事先编制程序(根据问题找算法编程序)；②将程序存储于计算机的存储器中；③计算机在运行时自动地、连续地从存储器中依次取出指令加以执行。2、总线的特性:机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。3、指令系统的定义：一台计算机中所有机器指令的集合。对指令系统性能的基本要求:完备性、有效性、规整性、兼容性。4、（1）寄存器寻址在指令的地址码部分给出某一寄存器的某一单元的名称，而所需的操作数就在这个寄存器的该单元中。EA=Ri

2、；执行阶段不访存，只访问寄存器，执行速度快寄存器个数有限，可缩短指令字长（2）、寄存器间接寻址地址码部分给出的是寄存器的某个单元格名称，该单元格中存放的是操作数在主存中的地址。EA=(Ri)；有效地址在寄存器中，操作数在存储器中，执行阶段访存便于编制循环程序（3）、相对寻址把当前PC中的内容与指令地址码部分给出的位移量之和作为操作数的地址.EA=(PC)+A；A是形式地址（可正可负，补码）A的位数决定操作数的寻址范围,广泛用于转移指令。（4）、变址寻址IX为变址寄存器（专用），通用寄存器也可以作为变址寄存器E

3、A=(IX)+A；如果在变址寻址中引入基址寄存器，则EA=(IX)+(BR)+A；可扩大寻址范围,IX的内容由用户给定在程序的执行过程中IX内容可变，形式地址A不变便于处理数组问题5、分辨率：在显示屏幕上，图像都是由称作像素的光点组成的，光点的多少称作分辨率（显示设备能够表示像素的个数）；灰度级：所显示像素点的暗亮差别称作灰度级。中断:在接到随机请求后,CPU暂停执行原来的程序,转去执行中断处理程序,为响应的随机事件服务,处理完毕后CPU恢复原程序的继续执行,这个过程称为中断.DMA控制方式的基本思想（P25

4、3）：是一种完全由硬件执行的主存与外设之间数据直接传送的I/O控制方式,由DMA控制器从CPU接管对总线的控制权，数据传送不经过CPU，而直接在主存和外设之间进行。一般用于高速成组的数据传送。DMA与主存交换数据的三种方式：(1)停止CPU访问主存(CPU暂停方式)(2)CPU周期挪用（或周期窃取）(3)DMA与CPU交替访问（直接访问存储器工作方式）DMA方式传送数据的三个阶段：预处理、数据传送、后处理。6、通道的基本功能：P261——P262通道是一种硬件机构，又称I/O处理机。因其是专用，故有很强的I/

5、O处理能力。它接受CPU的委托，独立地执行自己的通道程序来实现内存与外设之间的数据传输。当CPU委托的I/O任务完成后，通道发出中断，请求CPU进行结束处理。根据信息交换方式，通道可分成：选择通道、多路通道（字节多路通道、成组多路通道）。比较四种I/O控制方式与CPU的并行程度高低：程序查询方式：数据在CPU和外设之间的传送完全靠计算机程序控制，是在CPU主动控制下进行的。中断方式：适用于随机出现的服务，按字节方式传输数据，一定程度上实现了CPU与I/O设备的并行工作。DMA方式：适用于内存与外设之间的大批量

6、数据交换的场合，以块的方式传输数据，传输率仅受内存访问时间的限制，基本实现了CPU与外设的并行工作。通道方式：可实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，完全实现了CPU与外设的并行工作。7、DRAM、SRAM的比较：存储原理集成度芯片引脚功耗价格速度刷新动态DRAM电容高少小低慢有静态SRAM触发器低多大高快无DRAM刷新的概念：为了维持DRAM记忆单元存储信息，通常每隔2ms就必须对存储体中所有记忆单元的栅极电容补充一次电荷，这个过程就是刷新。8、机器指令与微指令之间的关系：1.一条机器指令对应一个

7、微程序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。因此，一条机器指令的功能是由若干条微指令组成的序列来实现的。简言之，一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成，由微指令进行解释和执行。2.从指令与微指令，程序与微程序，地址与微地址的一一对应关系来看，前者与内存储器有关，后者与控制存储器有关。指令周期的定义：取出并执行一条指令所需的全部时间。微程序控制的基本思想:将微程序设计技术和存储技术相结合,用微程序设计的思想来组织操作控制逻辑,将微命令按一定规则组合成微指令,再把这些微指令按时间先后排列构成微程序,放

8、在一个只读的控制存储器中.当机器运行时，逐条地读出这些“微指令”，从而产生所需要的各种微操作控制信号，使相应部件执行规定的操作。控制存储器的功能：用来存放实现全部指令系统的微程序9、CPU的四大基本功能：(1)指令控制；(2)操作控制；(3)时间控制；(4)数据加工。控制器主要组成部件：程序计数器PC、指令寄存器IR指令译码器、时序产生器、操作控制器运算器主要组成部件：算术逻辑单元ALU、累加寄存器