计算机组成原理学习指导

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1、《计算机组成原理》学习指导《计算机组成原理》课程要求学生掌握第一到第六章及第八章的内容，第七章内容不作要求。考试题型为单选题，填空题，设计题，考试内容基本按教学大纲要求，所以要求学生认真复习上课课件及完成课后的练习。第一章计算机系统概论一．掌握的知识点计算机的分类；计算机系统的组成；计算机的五大硬件；计算机系统的层次结构；计算机的主机等概念。二．复习要点1.计算机硬件包括哪些？输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部分组成2.计算机的主机是由运算器，主存储器，控制器等部件组成。3.完整的计算机系统应包括配套的硬件设

2、备和软件系统4.说明计算机系统的层次结构。计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。5.计算机的主要性能指标有哪些？主要性能指标有：基本指长、数据通路宽度、主存容量等6.计算机系统的分类。1）按计算机系统的性能与价格的综合指标分为巨型机，大型机，中型机，小型机，微型机。2）按计算机系统的处理器个数和种类分为单处理机，多处理机，并行处理机，关联处理机，超标量处理机，超流水线处理机，大规模并行处理机。第二章运算方法和运算器一．掌握的知识点数制转换及常用的数据格式；数的机器

3、码表示及相互转换；数据奇偶校验；基本的逻辑关系、逻辑代数。二．复习要点1．掌握不同数制之间（二进制、八进制、十进制及十六进制）的转换2．6计算机中常用的两种数据表示格式为定点格式与浮点格式，其中定点数由符号位和数值域两部分组成，浮点数由符号位，尾数，阶码组成。1．带符号数的表示1）某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点整数表示，则最大正整数是+(231-1)2）在补码表示法机器数中，零的表示形式是唯一的。3）定点8位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是-128—+127。若是定点1

4、6位字长的字，其它一样，则为-216—216-1。2．一位十进制数，用BCD码表示需4位二进制码，用ASCII码表示需7位二进制码。3．对字符码的奇偶位校验。4．运算器是一种既做算术运算，又做逻辑运算的运算部件。5．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过补码运算的二进制加法器来实现。6．如将十进制数（123.375）转化成二进制数、八进制数、十六进制数。二进制1111011.011八进制173.3十六进制7B.37．Intel80486是32位微处理器，而Pentium是64位微处理器。8．字符信息是符号数据，属于处理非数

5、值领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的ASCII码。9．书后习题5的参考答案1)00111102)00001103)1101001(都无溢出)10．书后习题6的参考答案1)0111010正溢2)11111003)0101110正溢第一章存储系统一．掌握的知识点掌握存储器的分类和分级结构；掌握存储器的技术指标；掌握RAM的字位扩展；掌握Cache的命中率、访问效率等概念；了解ROM、EPROM和Cache的一般结构；了解Cache存储器的地址映射和置换策略；了解主存-辅存结构和虚拟存储技术。二．复习要点1．存储器是计算

6、机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。存储器中最小的存储单位是一个二进制位，称存储元。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。2．计算机系统中的存贮器系统包括主存贮器和外存贮器。其中内存储器的特点是容量小，速度快，成本高，外存储器的特点是容量大，速度慢，成本低。3．主存和CPU之间增加cache存储器的目的是什么？答：为了解决CPU和主存之间的速度匹配问题。4．采用虚拟存储器的主要目的是什么？扩大存储器空间，并能进行自动管理。5．PROM、EPROM、EEPROM分别指什么？6答：PROM是一

7、次编程只读存储器；EPROM是指光擦除可编程的只读存储器；EEPROM是指电擦除可编程的只读存储器。1．主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。2．课件中的“主存容量的扩展”、“动态RAM的刷新”、“cache的命中率、效率和平均访问时间”等章节的例子3．书后习题1答：1）能存储220字=1M字=4MB2）需要8片512K*8位的芯片3）需1位地址作芯片选择4．书后习题3答：1）框图略2）采用异步刷新方式，两次刷新的最大时间间隔是2MS，假设片内用512*256的结构，则刷新一遍所需的实际刷新时间

8、为0.5us*512=256us5．书后习题4答：1）共需1024K/128K*32bit/8bit=32片DRAM芯片2）框图略3）刷新周期=8ms/1024=7.9us10．书后习题91)H=Nc/(Nc+Nm)=2420/(2420+20)=96.8%2)Ta=H*Tc+(1-H)Tm=46.4n