计算机组成原理复习要点

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1、计算机组成原理复习要点一、题型分布选择题20分；填空题30分；判断题10分；计算题20/25分；简答题20/15分二、每章重点内容第一章概述1、什么是计算机组成计算机组成逻辑组成物理组成设备级组成版块级组成芯片级组成元件级组成设备级组成寄存器级组成2、诺依曼体系结构计算机的特点（1）硬件由五大部份组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）。 （2）软件以2#表示。 （3）采用存储程序 所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础； 存储器采用一维线性结构； 指令采用串行执行方式。 控制流（指令流）驱动方式；（4）非诺依曼体系

2、结构计算机 数据流计算机 多核(芯)处理机的计算机3、计算机系统的层次结构（1）从软、硬件组成角度划分层次结构（2）从语言功能角度划分的层次结构 虚拟机：通过软件配置扩充机器功能后，所形成的计算机，实际硬件并不具备相应语言的功能。第一章数据表示1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围（1）原码： 计算规则：最高位表示符号位；其余有效值部分以2#的绝对值表示。如： （+0.1011）原=0.1011;（-0.1001）原=1.1001 （+1011）原=01011;（-1001）原=11001 注意：在书面表示中须写出小数点，实际上在

3、计算机中并不表示和存储小数点。 原码的数学定义 若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数，则： X原=X当1>X≥0 X原=1-X=1+

4、x

5、当0≥X>-1 若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数，则： X原=X当2n>X≥0 X原=2n-X=2n+

6、x

7、当0≥X>-2n 说明： 在各种码制（包括原码）的表示中需注意表示位数的约定，即不同的位数表示结果不同，如： 以5位表示，则（-0.1011）原=1.1011 以8位表示，则（-0.1011）原=1.1011000 0的原码有二种表示方式： 小数：（+0.00

8、00）原=0.0000，（-0.0000）原=1.0000 整数：（+00000）原=00000，（-00000）原=10000 符号位不是数值的一部分，不能直接参与运算，需单独处理。 约定数据位数的目的是约定数据的表示范围，即： 小数：-1

9、码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数，则： X反=X当1>X≥0 X反=（2-2-n）+X当0≥X>-1 若定点整数反码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数，则： X反=X当2n>X≥0 X反=（2n-1）+X当0≥X>-2n （3）补码： 计算规则：正数的补码与原码同；负数的补码是反码的最低加1。如： 正数: (+0.1011)原=(+0.1011)反=(+0.1011)补=0.1011; 负数： (-0.1001)原=1.1001 (-0.1001)反=1.0110 (-0.1001)补=1.0111 数学定义 （X）补=M+

10、X（MODM） 其中：M表示模，即容器的最大容量。 若定点小数补码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数，则M=2； 若定点整数补码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数，则M=2n+12、为什么计算机中数值类型的数据以补码表示补码的符号位是数值的一部分，可以参与运算。 0的补码表示具有唯一性。 补码的表示范围比原码、反码大。3、常见寻址方式的特点（1）寻址方式：获得指令或操作数的方式。 （2）指令寻址：由程序计数提供即将要执行的指令的地址。 （3）操作数寻址：与具体的寻址方式有关。操作数寻址方式应说明是源操作数还是目标操作数的寻址方式

11、。 4、采用多种寻址方式的目的（缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性）缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程的灵活性。5、如何减少指令中地址数的方法采用隐地址（隐含约定）可以简化指令地址结构，即减少指令中的显地址数。6、外设的编址方式（在任何一种方式每个外设都有一个独立的地址）（1）I/O与主存统一编址，即I/O是看作是主存的延伸。 （2）I/O与主存单独编址： I/O编址到设备级，即一个I/O只有一个地址。 I/O编址到寄存级，即一个I/O有多个地址。7、指令系统优化的趋势（CISC、RISC）（1）CISC(复杂指令系统计算机) 从编

12、程角度出发，希望指令系统中包含的指令尽可能多，每条指令中的操作信息尽可能多。该类指令系统一般包含300-500指令。为提高机器效率，采用了向量化、超标量、超长指令字