计算机组成原理期末复习

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1、《计算机组成原理》复习大纲1.计算机的硬件组成包含五大功能部件：存储器，运算器，控制器，输入设备，输出设备2.定点数和浮点数的表示3.数的原码、反码、补码表示。正数相同，负数取反加14.定点加减运算、溢出检测方法1.双符号位2.单符号位5.逻辑运算逻辑非，加，乘，异：例题：某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的进位信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式：　　① 串行进位方式　　② 并行进位方式解：（1）串行进位方式：C1=G1+P1C0其中：G1=A1B1，P1=A1⊕B1C2=G2+P2C1G2=A2B

2、2，P2=A2⊕B2C3=G3+P3C2G3=A3B3,P3=A3⊕B3C4=G4+P4C3G4=A4B4,P4=A4⊕B4(2)并行进位方式：C1=G1+P1C0C2=G2+P2G1+P2P1C0C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0其中G1—G4，P1—P4表达式与串行进位方式相同。6.浮点加减运算，浮点数的溢出判别0操作数检查，对阶（小阶对大阶），尾数进行加减运算，结果规格化并舍入处理舍入（直接删除），尾数溢出（尾数右移，阶码加1，最低位从最右端移除

3、）7.存储器容量的扩展：字扩展和位扩展。1.计算需求（需多少片）2.各芯片（组）的地址分配*3.画出各片（组）的地址、数据、片选、R/W信号线连接8.随机存储器分为2种，其中哪一种需要动态刷新？静态读写存储器（SRAM）快，容量小动态读写存储器（DRAM）容量大，电容式（须刷新）集中式刷新（每个刷新周期都被刷新，周期间后半时间用于刷新，死区，无法读/写。），分散式刷新（刷新在每一次读写周期中，可能造成重复刷新），异步刷新（固定几次刷新）9.主存的技术指标存储容量，存取时间，存储周期，存储器带宽1.主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的主要目

4、的是什么？为了解决cpu和主存直接速度不匹配（工作原理:基于程序和数据访问的局部性cpu/cache间：字为单位cache/主存:块为单位命中率h，访问效率e=tc/ta，平均访问时间：ta）2.Cache与主存间的地址映像方式有3种：全相联映射（主存的每一块都能复制到cache的任何一块）、直接（一个主存块智能复制到cache的一个特殊行上）、组相连3.在物理构成上，存储器系统通常分为3层：高速缓存->主存->辅存4.一条指令由哪几部分构成？（指令格式）操作码字段（OP）+地址码字段（A）5.指令的寻址和操作数的寻址方式主要有哪些？指令寻址

5、：顺序寻址和跳跃寻址操作数寻址：隐含寻址，立即寻址，直接寻址，间接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，偏移寻址（相对寻址，基址寻址，变址寻址），段寻址方式，堆栈寻址。6.确定不同寻址方式下的有效地址。P1147.中央处理器CPU的基本组成。运算器+cache+控制器8.CPU中的主要寄存器有哪些？作用？P128数据缓冲寄存器（DR）：暂存ALU运算结果指令寄存器（IR）：保存当前正在执行的一条指令程序计数器（PC）：用来存放正在执行的指令的地址，或下一条指令的地址数据地址寄存器（AR）：保存当前cpu所访问的数据cache存储器单元地址通用寄存

6、器（R0~R3）：为ALU提供工作区状态字寄存器（PSW）：保存算数指令和逻辑指令运算或测试结果建立的各种条件代码9.CPU中用来存放现行指令的是什么寄存器？指令寄存器（IR）10.控制器可分为两种：微程序控制器和组合逻辑控制器。P145微程序控制器：基本思想：仿照解题的方法，把操作控制信号编制成微指令，存放到控制存储器里，运行时，从控存中取出微指令，产生指令运行所需的操作控制信号。从上述可以看出，微程序设计技术是用软件方法来设计硬件的技术。简版：将微操作序列代码化，存放于控制存储器中执行指令时，依次读取微指令，产生控制信号硬连线控制器的基本

7、思想是：某一微操作控制信号是指令操作码译码输出、时序信号和状态条件信号的逻辑函数，即用布尔代数写出逻辑表达式，然后用门电路、触发器等器件实现11.微程序控制器的组成原理框图。P1471.什么是微指令？说明机器指令与微指令的区别。指令，即指机器指令，是计算机执行某种操作的命令。每一条指令可以完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，通常把这种控制命令叫做微命令，而一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条微指令。许多条微指令组成的序列构成了微程序，微程序则完成对指令的解释执行。 微指令：把在同一CPU

8、周期内并行执行的微操作控制信息，存储在控制存储器里，称为一条微指令（它是若干微命令的组合，存放在一个控制存储器单元中。一条微指令通常至少包含两大部分信息：操作控制字