最新计算机组成原理复习-任国林版课件PPT课件.ppt

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1、计算机组成原理复习-任国林版课件例：若X＝-1011，Y＝+1101，求[X]原、[-Y]补、[X]移，求[X+Y]补，用Booth算法求X×Y。例：简述冯·诺依曼计算机模型的存储程序原理。例1：用1K×4位的SRAM芯片组成2K×8位的存储系统，请说明需多少芯片、画出逻辑结构图(含引脚)。←课件CH3.P42例5例2：单总线结构CPU(课件P5)中，请写出指令R1←(R2)+[R3]的微操作步序列。←课件CH5.P26练习13、计算题（6分×4）4、简答题（5分×2）5、应用题（12分×2）要求：知识点掌握←→量化分析及简单设计2第1章计算机

2、系统概论一、计算机系统简介计算机功能与软硬件，层次结构，结构与组成二、计算机系统组成取指令执行指令指令地址+“1”指令发生转移时1、冯·诺依曼模型计算机结构与组成；数据表示与运算；存储程序原理(程序存储方式、程序控制机制)↓　↑(按逻辑顺序)(一维、按地址)存储器结构────┘(自动、逐条)↓(操作码、地址码)指令格式34、字符及字符串编码字符码的类型，字符编码与字符数据，字符串常见编码方法5、检验码*冗余检验思想：检错及纠错原理；*奇偶校验码：编码原理、校验方法、校验能力；校验码组成—数据mn-1…m1校验位p1校验位编码—奇校验p1＝mn＋

3、mn-1＋…＋m1＋1(mod2)偶校验p1＝mn＋mn-1＋…＋m1(mod2)*海明校验码：编码原理、校验能力目标→校验原理推导编码方法、校验方法←┘7二、数据的表示1、数值数据的表示方法*硬件特征：二进制表示(只有0/1)、定长运算；*表示方法：进制、符号、小数点、数码长度、运算方法；*数据的表示属性：表示格式、编码方式、数码长度；2、数的定点表示定点表示方法，定点数的表示；3、数的浮点表示浮点表示方法，浮点数的表示、规格化，IEEE754标准；4、非数值数据的表示*字符的表示：表示方法，关系运算处理方法；*逻辑数的表示：表示方法，运算处

4、理方法硬件需设置状态位(Z、C/S)8三、定点数的运算方法1、移位运算逻辑移位/算术移位的移位规则、溢出判断方法2、补码加减运算*运算规则：[A＋B]补＝[A]补＋[B]补，[A－B]补＝[A]补＋[-B]补*溢出判断：OVR＝＝＝*硬件配置及流程：思路为[A]补＋[B]补＋0，[A]补＋[B]补＋1*无符号数运算：与有符号数相同，仅溢出判断不同3、原码一位乘法运算4、补码一位乘法运算比较法运算规则、硬件配置、算法流程运算规则、硬件配置、算法流程，无符号数乘法9四、浮点数的运算方法浮点加减运算规则与警戒位、运算步骤、算法流程五、算术逻辑单元AL

5、U2、ALU组成ALU功能—←数据表示与运算ALU结构—以加法器为基础ALU组成—组合逻辑电路1、加法器组成全加器、串行进位加法器，并行进位逻辑、并行进位加法器3、运算器组成运算器＝ALU＋状态REG＋…CPU＝运算器＋…状态REG移位器REG堆锁存器……ALUMUX锁存器G10第3章存储系统一、存储系统概述1、存储器性能指标二、半导体存储器2、层次结构存储系统用户需求的矛盾，程序访问局部性，层次结构与存储器2、DRAM存储元及芯片组成，行刷新与引脚，读写时序，刷新方式3、ROM芯片特征、存储元状态、读写控制1、SRAM存储元组成，芯片组成、参

6、数与引脚，读写时序11三、主存储器1、主存储器组成应用需求，主存组成(ROM+RAM)、应用特性2、主存储器逻辑设计SRAM及DRAM芯片的位扩展、字扩展、字位扩展设计模块信号←→芯片信号及连接←┘3、主存储器与CPU的连接CPU外部接口，主存所有信号线与CPU引脚的连接4、提高访存速度的措施CPU访存特征，多模块MEM(并行方式、交叉方式)，高性能MEM(EDODRAM、SDRAM、DDRSDRAM)，双端口MEM12四、Cache1、Cache基本原理功能与引脚，性能，与主存交换单位、存储空间管理，基本工作原理，结构与组成2、Cache相关

7、技术*地址映像及变换：全相联、直接、组相联映像规则、目录表结构、地址变换方法2、Cache的改进请求字处理技术、多级Cache结构、DIB结构、哈佛结构*写策略：命中策略/不命中策略的原理，两者的组合*替换算法：RAND、FIFO、LRU算法原理、实现方法、特点13五、虚拟存储器1、虚拟存储器概述VM定义、组成，工作原理，主存存储管理(VM-MM)的组织2、虚拟存储器存储管理段式、页式、段页式的存储管理方法及地址变换方法虚拟存储器主存辅存辅助软硬件数据虚拟地址命令虚存-主存地址映像及变换成功时系统异常不成功时虚存-辅存地址映像及变换不成功时成功

8、时主存存储管理3、虚拟存储器工作过程完成访问过程，地址变换优化与TLB，优化后完成访问过程14第4章指令系统一、指令系统组成1、指令功能操作数的类型及