计算机组成原理总复习课件.ppt

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1、计算机组成原理知识体系CPU控制器运算器单元0单元1……主存储器……单元ncache接口外存接口其它外设指令定点数运算浮点数运算校验码主存容量主存扩展存储性能组成与机器码操作码扩展技术寻址方式Cache-主存层次地址映像方式CPU的组成及数据通路微程序控制方式CPU性能的提高外存的工作原理外存的性能指标中断与DMA连接所有部件的总线的性能指标及作用等第1章计算机系统概论①计算机的组成②冯.诺依曼机的基本特点(*)指令和数据均放在存储器中，并按照地址进行访问指令和数据均用二进制表示指令在存储器中按顺序存放，一般情况下，按照顺序执行指令由OP和A构成，OP表示操作，A用来表示操作数在存储器中

2、的位置。机器以运算器为中心，外设与存储器间的数据传送通过运算器完成。【举例】____________不是冯·诺依曼机的特征。A．程序存储B．机器以存储器为中心C．顺序执行D．指令和数据均用二进制数表示第2章运算方法与运算部件①进位计数制及其相互转换（**）②定点数的表示（**）原码、反码、补码、移码和真值间的转换【举例】下列补码表示的机器数中(1位符号位，7位数据位)，最小的数据为__________。A．81HB．80HC．79HD．78H第2章运算方法与运算部件③定点数运算原码加减交替法运算规则(**)定点数乘运算（了解原码一位乘法）溢出概念和判别方法【举例】采用原码一位除加减交替法

3、进行除法运算，若本次余数符号位为0，则本次的商和下次的操作分别是____________。A．本次商0，余数左移1位后+

4、Y

5、B．本次商0，余数左移1位后+[-

6、Y

7、]补C．本次商1，余数左移1位后+

8、Y

9、D．本次商1，余数左移1位后+[-

10、Y

11、]补第2章运算方法与运算部件④浮点数的表示浮点数的表示（M和E的含义）浮点数的规格化/规范化(**)【浮点数尾数的规格化】对于小数X，

12、Mx

13、≥0.5,即≥(0.1)2的数据符合规范化要求，即浮点数尾数的绝对值介于0.5到1之间。【规格化有两种】左规：当

14、Mx

15、<(0.1)2时，需要将尾数左移，每左规一次，阶码-1；右规：当

16、Mx

17、≥(1.0)2

18、时，需要将尾数右移，每右规一次，阶码+1；【举例】给定补码小数01.1010×23，是否符合规范化要求，如何处理？【举例】浮点数加法运算过程中，经对阶操作后，E补=0011；经尾数相加后[Mx+My]补=11101001（带下划线的数字表示符号位），尾数需要进行规范化处理，则________。A．左规，阶码减2B．右规，阶码减2C．左规，阶码加2D．右规，阶码加2第2章运算方法与运算部件⑤浮点数运算浮点数的运算步骤⑥数据校验码奇偶校验码海明码的求法(**)【举例】给定数据D4D3D2D1=1101，求其海明码。海明码H1H2H3H4H5H6H7数据排列C1C2D4C4D3D2D1C1=H

19、3⊕H5⊕H7=D4⊕D3⊕D1=1⊕1⊕1=1C2=H3⊕H6⊕H7=D4⊕D2⊕D1=1⊕0⊕1=0C4=H5⊕H6⊕H7=D3⊕D2⊕D1=1⊕0⊕1=0因此所求海明码为1010101第3章主存储器①存储器数据线、地址线与容量的关系【举例】设某静态存储器芯片，有M根地址线和N条数据线，则该芯片的存储容量为多少？第3章主存储器②存储器的扩展技术(**)字扩展位扩展字位扩展存储芯片地址分配【举例】求下列扩展的类型及需要的芯片数，若CPU提供16根地址线，求目标芯片的地址范围。①4K×8→4K×16②2K×8→4K×8③4K×4→8K×16第4章指令系统①寻址方式(*)常用的寻址方式：立

20、即数寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址等。②指令操作码的扩展技术(**)【举例】某指令系统字长为12位，其中操作码长4位。试利用操作码扩展技术，判断下列方案是否可行。15条二地址指令、10条一地址指令和64条零地址指令。15条二地址指令、14条一地址指令和32条零地址指令。第5章中央处理CPU①控制器的组成②指令执行过程③数据通路（**）④机器指令与微指令的关系(**)⑤控制器原理微程序控制器（*）硬布线控制器（了解与微程序控制方式的区别）第6章存储系统①存储系统采用分级结构的作用②命中率（*）③地址映射方式直接相联映射方式（**）组相连映射方式（**）全相联映射方式（

21、*）上述映射方式下主存地址的表示（**）给定的主存序列，求对应情况下的命中率综合举例【举例】设主存容量为256K字，cache容量为2K字，块长为4。①设计cache地址格式，cache可装入多少块数据。②在直接映射方式下，设计主存地址格式。③在四路组相联映射方式下，设计主存地址格式④在全相联映射方式下，设计主存地址格式直接映像方式举例【举例】设某8位计算机采用直接映射cache，已知容量为4096B，主存容量为4MB。设开始时，c