计算机组成原理基础要点(徐爱萍)(2009-09-12 17:35:09)
杂谈 
第一章 计算机系统概述:
1.第1代计算机采用的是电子管;第2代计算机采用的是晶体管;第3代计算机采用的是中小规模集成电路;第4代计算机采用的是大规模、超大规模集成电路。
2.计算机系统由硬件系统和软件系统构成。
3.计算机系统的三个层次结构由内到外分别是硬件系统、系统软件和应用软件。在硬件之外的所有层次通称为虚拟机。
4.CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线合称为主机。
5.计算机软件一般分为系统软件和应用软件,操作系统属于系统软件。
6.计算机的工作特点是快速性、通用性、准确性和逻辑。
7.存储程序并按地址顺序执行,这是冯.诺依曼型计算机的工作原理。
8.硬件是指计算机中的电子线路和物理装置。
9.软件是指一台计算机中全部程序的集合。
10.固件是指将程序固定在ROM中组成的部件。
11.没有外存储器的计算机其监控程序可以放在ROM中。
12.兼容性包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容,微型计算机通常具有这种兼容性。
第二章  数据信息的表示
1.-1的补码定点整数表示时为1...1,用定点小数表示时为1...0。
2.定点小数补码表示的范围是:-1~1-2^(-n) (n为尾数位数)。
3.定点小数原码表示的范围是:-(1-2^(-n))~1-2(-n)  (n为尾数位数)。
4.定点整数补码表示的范围是:-2^n~2^n-1  (n为整数,不含符号位)。
5.定点整数原码表示的范围是:-(2^n-1)~2^n-1 (n为整数, 不含符号位)。
6.n位字长的无符号数的范围是:0~2^n-1。
7.在数值的编码表示中:
0有唯一表示的编码是补码;
用0表示正,用1表示负的编码是原码、反码、补码;
满足若真值大,则码值大的编码是移码;
存在真值越大,则码值越小的现象的编码是反码;
负数的码值大于正数的吗值的编码有补码;
若要求浮点数的机器零(尾数为0,阶最小)的编码为全零(阶为0,尾数为0),则尾数的编码可为补码,阶的编码可为移码。
8.在浮点数编码表示中基数在机器数中不出现,是隐含的。
9.当浮点数的尾数为补码时,其为规格化数应满足的条件为符号位与最高有效位相反。
10.在规格化浮点数表示中,保持其它方面不变,将阶码部分的移码表示改为补码表示,将会使数的表示范围不变。
11若浮点数格式中基值(阶码的底)一定,且尾数采用规格化表示法,则浮点数的表示范围取决于阶码的位数,而精度取决于尾数的位数。
12.常用的校验码有奇偶校验码、海明检验码、CRC码等。
13.奇偶校验法只能发现奇数个错,不能检查无数或偶数个错。
14.用一位奇偶校验能检测出一位存储器错误的百分比为100%。
15.CRC码又称为循环冗余校验码,它具有纠错能力。
16.海明码能发现两位错误并纠正一位错误。
17.在CRC校验中,接受端检查错误时某一位数据出错后,纠正的方法有请求重新发送、删除数据、通过余数的值由接收端自行纠正。
18.在大量数据传送中常用且有效的检验法是CRC校验。
19.根据国际规定,每个汉字内码用2个字节表示。
20.汉字表示中最小的区域位码是0101H,其对应的交换吗是2121H、内码是A1A1H、在外存字库的地址是0。
第三章    运算方法和运算器
1.运算器的主要功能是进行逻辑运算和算术运算。
2.运算器虽由许多部件组成,但核心部件是算术逻辑运算单元。
3.溢出就是超出了机器数所能表示的数据范围,浮点数的溢出是由阶码决定。
4.补码加减法中符号位作为数的部分参加运算,符号位产生的进位要丢掉。
5.原码一位乘法中,符号位与数值位分开运算,运算结果的符号位等于被乘数与乘数的符号位异或。
6.若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是:数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数。
7.在浮点加法运算中,完整的操作步骤是对阶。尾数相加、结果规格化、舍入、溢出检查。
8.定点运算器中一般包括ALU、寄存器、对路选择器、移位器和数据通路。
9.ALU的基本逻辑结构是快速进位加法器,它比行波进位加法器优越,具有先行进位逻辑,不仅可以实现高速运算,还能完成逻辑运算。
10.浮点运算器由阶码运算器和尾数运算器组成,它们都是定点运算器,尾数运算器要求能进行加、减、乘、除运算。
11.当运算结果的尾数部分不是或的形式时则应进行规格化处理。
当尾数符号位为01或10时需要右规。
当运算结果的符号位和最高有效位为11.1或00.1是需要左规。
12.74181是采用先行进位方式的4位并行加法器,74181能提高运算速度,是因为它内部具有并行进位逻辑。74182是实现组间并行进位的进位逻辑。
13.XiYj称为进位产生函数,并以Gi表示;Xi(+)Yi称为进位传递函数,并以Pi表示。
第四章  存储系统
1.MOS半导体存储器可分为SRAM、DRAM两种类型,其中DRAM需要刷新。
2.SRAM靠双稳态触发器存储信息。DRAM靠MOS管的栅极电容存储信息。
3.存储器按读写方式可分为静态、动态、只读三种,SRAM、DRAM、ROM分别属于上述三种方式。
4.动态MOS存储器的刷新方式有集中型、分散型和异步型。
5.对同步刷新控制方式,刷新请求是由刷新控制器产生的。
6.计算机系统的三层存储器结构指的是Cache、主存、辅存,其中Cache、主存能被CPU直接访问。
7.在多级存储体系中,Cache的主要功能是提高存储系统的速度,虚拟存储器的主要功能是提高存储系统容量。
8.由容量为C的Cache和容量为M的主存储器构成的存储系统的总容量为M。
9.高速缓冲存储器与主存的地址映像一般有全相联、组相联和直接映像三种。
10.Cache的功能全由硬件完成。
11.在主存-Cache存储系统中,当写操作Cache命中时有写回法和直达法两种更新策略;当写操作不命中时,有取回法和绕写法两种更新策略。
12.虚拟存储器管理的基本方法有页式、段式和段页式三种。
13.在虚拟存储器中,一般采用全相联地址映像方法和LRU更新策略。
14.虚拟存储器中,程序正在执行时,由操作系统完成地址映像。
15.在磁表面存储器中,调频制(FM)记录方式目前主要用于单密度磁盘存储器,改进调频制(MFM)记录方式主要用于双密度磁盘存储器,而在磁带存储器中一般采用调相制(PE)和成组编码(GCR)记录方式。
16.从磁盘上一次取出或写入一批数据所需的平均时间为:平均道时间+平均等待时间+数据存取时间。
17.在磁表面存储器中,格式化容量是指按照某种特定的记录格式所能存储信息的总量。
18.半导体存储器的速度指标是存取时间和存取周期,磁盘存储器的速度指标是平均道时间、平均等待时间、数据存储时间,其中平均等待时间和数据存储时间与磁盘的旋转速度有关。
19.常用的磁盘校验方法是CRC校验。
20.SIMM是单边接触存储器模块的意思,英文全称是Single In-line Memory Module,分为30线和72线的内存条。
21.DIMM是双边接触存储器模块的意思,英文全称是Dual In-line Memoty Module,是一种168线的内存条。
第五章    控制信息的表示--指令系统
1.立即寻址,操作数在指令中,Date=D。
2.直接寻址,操作数地址在指令中,EA=D。
3.间接寻址,操作数地址在内存中,EA=(D)。
4.寄存器寻址,操作数在寄存器中,Date=(R)。
5.寄存器间接寻址,操作数地址在寄存器中,EA=(R)。
6.隐含寻址,操作数的地址隐含在指令的操作码中。
浮点数的基数什么意思7.变址寻址,操作数地址为变址寄存器中的内容与位移量D之和,EA=(R)变址+D。
8.基址寻址,操作数地址为基址寄存器中的内容与位移量D之和,EA=(R)基址+D。
9.相对寻址,操作数地址为程序计数器中的内容与位移量D之和,EA=(PC)+D。

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