计算机组成原理考研总结

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1、计算机组成原理考研总结总结一．计算机硬件系统组成的基本概念1.要求考生理解计算机系统的层次结构第一级微程序机器级（微指令系统）：微指令由硬件直接执行第二级传统机器级（机器语言）：它用微程序解释机器指令系统第三级操作系统级：用机器语言程序解释作业控制语句第四级汇编语言机器级：用汇编程序翻译成机器语言程序第五级高级语言机器级：用汇编程序翻译成汇编程序或直接翻译成机器语言2.要求考生掌握计算机硬件系统的组成1.CPU：CPU的主要功能室读取并执行指令，在执行指令过程中，它向系统中各个部件发出控制信息，收

2、集各部件的状态信息，与各部件交换数据信息。CPU由运算部件，寄存器组，控制器组成。2.存储器：存储器用来存储信息，包括程序、数据、文档。分为主存（内存）、外存、高速缓存（Cache）三级存储器。3.输入/输出设备4.总线：总线是一组能为多个不见分时共享的信息传送线。系统总线可分为地址总线、数据总线、控制总线。5.接口：为了将标准的系统总线与各具特色的I/O设备连接起来，需要在总线与I/O设备之间设置一些部件，它们具有缓冲，转换，连接等功能，这些部件称为I/O接口。3.冯诺依曼机的要素冯诺依曼体制的

3、主要思想包括：1.采用二进制代码形式表示信息（数据和指令）；2.采用存储程序的工作方式（诺依曼思想核心概念）；3.计算机硬件系统由五大部件（存储器、运算器、控制器，输入设备和输出设备）组成。传统的诺依曼机采用串行处理的工作机制，即逐条执行指令序列。要想提高计算机的性能，其根本方向之一是采用并行处理机制。4.存储程序的工作原理存储程序包含三点：事先编制程序，先存储程序，自动、连续地执行程序。1.根据求解问题事先编制程序2.事先将程序存入计算机中3.计算机自纵、连续地执行程序5.要求考生了解信息的数字

4、化表示所需的主要步骤及优点1.在物理上容易实现信息的表示与存储2.考干扰能力强，可靠性高3.数值的表示范围大，表示精度高4.可表示的信息类型极广5.能用数字逻辑技术进行信息处理6.要求考生了解计算机系统的主要性能指标1.基本字长：指参加一次定点运算的操作数的位数。基本字长影响计算精度，硬件成本，甚至指令系统的功能。2.运算速度：1).CPU主频与时钟频率：CPU主频是计算机震汤器输出的脉冲序列的频率；两个相邻的脉冲之间的间隔时间即是一个时钟周期2).吞吐量：信息流入，处理和流出系统的速率。主要取决

5、于主存的存取周期3).响应时间：从提交到该作业得到CPU.响应所经历的时间。响应时间越短，吞吐量越大4).CPI：执行一条指令所需要的时钟周期数IPS：每秒平均执行的指令条数MIPS：每秒执行百万条指令条数5).FLPOS：每秒执行的浮点运算次数MFLOPS：每秒执行百万次浮点运算3.数据通路宽度与数据传输率：指数据总线一次能并行传送的数据位数数据传输率：数据总线每秒传送的数据量，也称数据总线的带宽数据传输率=总线数据通路带宽×总线时钟频率/8（Bps）二．计算机中的信息表示1.要求考生熟练掌握进

6、位计数制、机器数（原码、补码、移码）以及定点和浮点数表示方法2.要求考生掌握指令格式及可扩展操作码指令系统的设计方法指令中基本信息分两部分：操作码和地址码按照地址结构可分为：三地址指令、二地址指令、一地址指令、零地址指令3.要求考生熟练掌握常见的寻址方式并能够正确的计算操作数地址、掌握外设端口编制方式（单独编制、统一编制）常见的寻址方式：立即寻址，直接寻址，间接寻址，变址类1.立即寻址：2.直接寻址：助记符(A)，两点不足3.寄存器寻址：也是一种直接寻址，两个优点4.间接寻址：助记符@5.寄存器间

7、接寻址：助记符(R0)，两个显著的优点1)自增型寄存器间址：(R)+2)自减型寄存器间址：-(R)6.变址寻址7.基址寻址8.基址加变址方式外围设备单独编址：为各I/O接口中的有关寄存器分配一种I/O端口地址，即编址到寄存器一级。各台设备有自己的接口，一个接口可以占有若干个I/O端口地址，各接口所占有的端口地址数目可以不同。系统软件对各端口地址进行分配。在常见的微型计算机中通过地址总线低8位(或低16位)提供I/O端口地址，最多可有256种(或64K种)编址，对于一般微机系统足够。只要送出某个端口

8、地址，就能知道选中了拿一个接口中的哪一个寄存器，也就知道了选中了哪一台设备。外围设备与主存统一编址：即将I/O接口中的有关寄存器与主存储器的各单元统一编址，为它们分配统一的总线地址。将寻址空间分为两部分，大部分为主存，小部分留给I/O接口寄存器。4.要求考生了解常见指令类型，理解RISC和CISC两种指令集的各自特点指令类型：1.按格式分：双操作数指令，单操作数指令，零操作数指令2.按操作数寻址方式：如IBM370将指令系统分为RR型，RX型号3.按指令功能分：数据传送类指令，算/