计算机组成原理复习.ppt

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1、复习课教学目标掌握第1章计算机系统概论知识点掌握第3章系统总线知识点掌握第4章存储器知识点掌握第5章输入输出系统知识点掌握第6章计算机的运算方法知识点掌握第7章指令系统知识点掌握第8章CPU的结构和功能知识点掌握第9章控制单元的功能知识点期末考试题型选择题（15小题2分）30分名词解释（5小题3分）15分简答题（5小题5分）25分计算题（6小题3分）18分设计题（1小题12分）20分冯·诺依曼计算机的特点1945年，数学家冯·诺依曼(vonNeumann)在研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念计算机由五大部件组成指

2、令和数据以同等地位存于存储器指令和数据用二进制表示指令由操作码和地址码组成指令在存储器内顺序存放以运算器为中心指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？第1章计算机系统概论图1.11总线的基本概念为什么要用总线什么是总线是连接各个部件的信息传输线是各个部件共享的传输介质总线的分类片内总线系统总线通信总线第3章系统总线总线的性能指标总线宽度数据线的根数总线带宽每秒传输的最大字节数（MBps）总线控制主要包括两部件：判优控制通信控制主设备(模块)：对总线有控制权从设备(模块)：响应从主设备发来的总线命令总线判优控制分布式

3、集中式计数器定时查询独立请求方式链式查询第3章系统总线总线控制通信控制目的解决通信双方协调配合问题总线通信的四种方式通信双方由统一时标控制数据传送充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力同步通信*异步通信*半同步通信分离式通信采用应答方式，没有公共时钟标准同步、异步结合第3章系统总线存储器的层次结构存储器三个主要特性的关系第4章存储器高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／CPUCPU主机存储器的层次结构缓存----主存层次和主存----辅存层次第4章存储器缓存CPU主存辅存缓存主存辅存主存10ns20n

4、s200nsms（解决速度不匹配）（解决存储系统容量不足）虚拟存储器虚地址逻辑地址实地址物理地址主存储器主存储器概述主存中存储单元地址的分配寻址范围地址线一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是?第4章存储器高位字节地址为字地址低位字节地址为字地址字地址字节地址11109876543210840字节地址字地址452301420随机存取存储器(RAM)静态RAM(SRAM)动态RAM(DRAM)为什么要刷新刷新方式（集中刷新、分散刷新、异步刷新）第4章存储器存储器容量的扩展位扩展（增加存储字长）DD••••D0

5、479AA0•••21142114CSWE用2片1K×4位存储芯片组成1K×8位的存储器第4章存储器存储器容量的扩展字扩展（增加存储字的数量）用2片1K×8位存储芯片组成2K×8位的存储器CS0A101K×8位1K×8位D7D0•••••••••••••••••WEA1A0•••A91CS1第4章存储器存储器与CPU的连接主存和CPU的联系MDRMARCPU主存读数据总线地址总线写第4章存储器存储器与CPU的连接连接控制地址线的连接数据线的连接读/写线的连接片选线的连接合理选用芯片其他时序、负载典型例题例4.1P94习题

6、4.15P151第4章存储器海明码编码（发现两位错或纠正一位错的编码）L=3第4章存储器L1=D+C(D≥C)高速缓冲存储器概述程序访问的局部性原理缓存CPU主存容量小速度高容量大速度低程序正在执行的程序将要执行的第4章存储器Cache的基本结构第4章存储器主存和缓存的编址主存和缓存按块存储块的大小相同~~~~……主存块号主存储器012m－1字块0字块1字块M－1主存块号块内地址m位b位n位M块B个字缓存块号块内地址c位b位C块B个字~~~~……字块0字块1字块C－1012c－1标记Cache缓存块号第4章存储器Cach

7、e的命中率与效率CPU欲访问的信息在Cache中的比率Cache–主存系统的效率设Cache命中率为h，访问Cache的时间为tc，访问主存的时间为tm则有：第4章存储器Cache–主存的地址映射直接映射字块2m－1字块2c+1字块2c+1－1字块2c+1字块2c字块2c－1字块1字块0………主存储体字块1标记字块0标记字块2c－1标记Cache存储体t位012c－1…字块字块地址主存字块标记t位c位b位主存地址比较器（t位）=≠不命中有效位=1？*m位Cache内地址否是命中字块2c+1字块2c字块0字块0第4章存储器

8、Cache–主存的地址映射全相联映射字块2m－1字块2c－1字块1字块0……字块2c－1字块1字块0…标记标记标记主存字块标记字块内地址主存地址m=t+c位b位m=t+cCache存储器主存储器字块0第4章存储器Cache–主存的地址映射组相联映射典型例题：例4.9例4.11第4章存储器字块2m－1字块2c-r+1字