《计算机组成原理与汇编语言》—复习提纲

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统一编制I/O方式:把外设寄存器和主存单位统一编址,没有专门的I/O指令 优点:总线结构简单,全部访存类指令都可用于控制外设,可直接对外设寄存器进行各种运算

缺点:占用主存一部分地址,缩小了可用的主存空间

练习题:

课本P76 3-4 3-9 3-10 3-12

第四章:数值的及其运算

知识点:

1、已知[Y]补求[-Y]补的方法(连同符号位按位取反加1)。

2、双符号位补码的溢出判断与检测方法(两个符号位异号)。

3、掌握补码的左移、右移运算方法(补码右移时,左边空出来的位补符号位;左移时,右边空出来的位补0)。

4、掌握浮点数加减运算的方法P106-P107

练习题:

1、已知:X=-6.25,Y=9.625 (1)、将X、Y分别转换成二进制浮点数(阶码和尾数均用补码表示,其中阶码占4位,尾数占8位,各包含一位符号位)。 (2)、用变形补码,求X-Y=?(舍入采用恒舍法,结果用二进制和十进制两种方法表示。)

第五章:存储系统和结构

知识点:

1、计算机的存储系统是? 存储系统是由几个容量、速度和价格各不相同的存储器构成的系统。

2、存储器分类:按存取方式分类可分为?按信息的可保存性分类可分为? 1.按存取方式分类:(1)随机存取存储器 (2)只读存储器 (3)顺序存取存储器 (4)直接存取存储器 2.按信息的可保存性分类: (1)断电后,存储信息即消失的存储器,称易失性存储器 (2)断电后,信息仍然保存的存储器,称非易失性存储器

3、存储系统层次结构可分为Cache-主存层次和主-辅存层次。他们各是为了解决什么问题而提出来的? Cache为了解决主存速度不足而提出来的。 虚拟存储器是为了解决主存容量不足而提出来的。

4、在字节编址计算机的地址安排方案中,什么是大端方案?什么是小端方案???P126

存储体是主存储器的核心,用来存放指令和数据。

5、什么是边界对齐的数据存放方法?P128-129。????

6、SRAM和DRAM的读写速度比较?高速缓冲器和主存储器各是采用了二者中哪种来制作的?

SRAM的存取速度快,但集成度低,功耗也较大,所以一般用来组成高速缓冲存储器和小容量主存系统 DRAM集成度高,功耗小,但存取速度慢,一般用来组成大容量主存系统

7、动态RAM(DRAM)的三种刷新方式各是什么?刷新过程中的死区是什么?

(1)集中刷新方式 优点:读写操作时不受刷新工作的影响,系统的存取速度比较高 缺点:集中刷新期间必须停止读写,这一段时间成为“死区” (2)分散刷新方式 优点:没有“死区” 缺点:加长了系统的存取周期,降低了整机的速度;刷新过于频繁,尤其是当存储容量比较小的情况下,没有充分利用所允许的最大刷新间隔 (3)异步刷新方式 这种刷新方式可以看作对前两种刷新方式的集合,虽然也有“死区”,但比集中刷新方式的“死区”要小很多,而且减少了刷新次数。 8、刷新和再生的区别是什么??? 刷新和再生是两个完全不同的概念。重写是随机的,某个存储单元只有在破坏性读出之后,才需要重写;刷新是定时的,即使许多的记忆单元长期不被访问,若不及时补充电荷的话,信息也会丢失。重写一般是按存储单元进行的,而刷新通常是以存储体矩阵中的一行为单位进行的。

9、主存容量的扩展:字扩展,位扩展,同时扩展。存储芯片的地址分配和片选。

将多片组合起来常采用:位扩展法、字扩展法、字和位同时扩展法。

10、Cache与主存之间的地址映像的方法有哪3种?哪种方式最灵活?哪种最不灵活?哪

种冲突率最高、空间利用率最低?哪种块冲突率最高、空间利用率最高?哪种地址变换速度最快、容易实现?哪种地址变换速度最慢、不容易实现? 1.Cache与主存之间的地址映像方法:全相联映像、直接映像、组相联映像 2.全相联映像最灵活,直接映像最不灵活 3.直接映像冲突率最高,空间利用率最低;全相联映像冲突率最低,空间利用率最高

4.直接映像变换速度最快,容易实现;全相联映像变换速度最慢,最难实现

11、什么是Cache读命中??????

12、在对Cache中的块进行替换时,常用的替换算法有哪几种?

随机算法、先进先出(FIFO)算法、近期最少使用(LRU)算法

13、Cache有哪2种更新策略?

写直达法和写回法

练习题:

1、某计算机字长为32位,其容量是1MB,按字节编址的寻址范围是多少?若主存以字节编址,试画出主存字地址和字节地址的分配情况。

2、现有1024 × 4 的存储芯片 , 若用它组成容量为16K × 8 的存储器 。 试求 : (1) 实现该存储器所需的芯片数量 ?

(2) 若将这些芯片分装在若干块板上 , 每块板的容量为4K × 8 , 该存储器所需的地址线总位数是多少 ?其中几位用于选板 ?几位用于选片 ?几位用作片内地址 ? (3) 画出一块板内各芯片的连接逻辑图 。

3、设某机Cache的速度为主存速度的5倍;如果Cache命中率为90%,则有Cache和无Cache相比,速度提高多少倍?

第六章:中央处理器

知识点:

1、中央处理器的组成包括哪些部件?

中央处理器=运算器+控制器 CUP的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的操作 2、控制器有哪几种控制方式?各有何特点? 同步控制方式:各指令所需的时序由控制器统一发出,所有微操作都与时钟同步 异步控制方式:这种控制方式没有统一的时钟,而是由各个功能部件本身产生各自的时序信号自我控制 联合控制方式:CPU只需给出起始信号,主存和外设按自己的时序信号去安排操作;一旦操作结束,则向CPU法结束信号,以便CPU再安排它的后继工作

3、中央处理器有哪些专用寄存器?各完成什么功能?

CPU中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果以及控制状态信息的 CPU中的寄存器分为通用寄存器和专用寄存器 通用寄存器:存放原始数据和运算结果 专用寄存器:专门用来完成某一种特殊功能的寄存器

4、控制器的硬件实现方法中,组合逻辑控制器和微程序控制器的区别?

组合逻辑型:这采用组合逻辑技术来实现。 优点:速度快 缺点:控制单元结构不规整,难以实现自动化 存储逻辑型:采用存储逻辑技术来实现 优点:易于实现自动化 缺点:指令的执行速度比组合逻辑控制器慢

5、什么是三级时序系统?指令周期、机器周期、节拍和工作脉冲之间的关系是什么??????

三级时序系统即机器周期、节拍、工作脉冲。

计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工作脉冲

6、一条指令的运行过程可分为几个阶段?其中哪个阶段属于公共操作?(P178)

三个阶段:取指令阶段、分析取数、执行阶段 取指令阶段属于公共操作。 7、掌握取指令阶段的微指令操作序列。(P178) 可考填空题 1.将程序计数器(PC)中的内容送至存储器地址寄存器(MAR),并送地址总线(AB) 2.由控制单元(CU)经控制总线(CB)向存储器发读命令 3.从主存中取出的指令通过数据总线(DB)送到存储器数据寄存器(MAD0 4.将MDR的内容送至指令寄存器(IR)中 5.将PC的内容递增,为取下一条指令做准备 8、理解微程序控制的有关术语(如微命令 、微操作、微指令、微程序等),并掌握微程序和普通的程序指令之间的关系。

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