计算机组成原理复习资料
第一篇：
1、计算机硬件系统的五大功能部件：
运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。
2、计算机系统的定义以及它的层次结构：
定义：计算机系统指用于数据管理的计算机硬件及网络系统
层次结构：
3、计算机唯一能识别的语言：机器语言
4、计算机中所传输的信息信息分为几大类：数据信息和控制信息。 5、机器字长、存储字长、指令字长的定义和区别？
机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有 关。存储字长是指存储单元中存放二进制代码的总位数。 指令字长是指机器指令中二进制代码总位数。
6、运算速度时间计算（秒，毫秒，纳秒）:
1秒(s)=10^3毫秒(ms)=10^6微秒(us)=10^9纳秒(ns)（进率1000）
7、每一个阶段的逻辑元件：
阶段： 逻辑元件：
1、第一代电子管计算机（1946） 电子管 2、第二代晶体管计算机（1958） 晶体管
3、集成电路计算机（1965） 中小规模集成电路 4、大规模集成电路计算机（1972） 大规模集成电路 5、超大规模集成电路计算机（1978） 超大规模集成电路
8、计算机的应用领域（应用领域）：
1、科学计算与数据处理 2、工业控制和实时控制 3、网络技术
4、虚拟现实技术 5、办公自动化和管理信息系统 6、CAD/CAM/CIMS 7、多媒体技术 8、人工智能
第二篇：
1、系统总线的分类：
按连接部件不同分为：片内总线、系统总线、通信总线。 系统传输信息不同可分为：数据总线、地址总线、控制总线。 通信总线按传输方式分为：串行通信、并行通信。
2、总线的特性（4个）：机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。 3、什么是总线判优控制？为什么要进行总线判优？
定义：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控
制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占用总线。
为什么：因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送信息，如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无
效，故需用判优来解决。
总线判优控制可分为：集中式和分布式。前者将控制逻辑集中在一处（如在CPU中），后者将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。 集中控制优先权仲裁方式有三种（具体看p58,59）：
链式查询（串行链接方式）：控制总线有3根线用于总线控制（BS总线忙、BR总线请求、BG总线同意）总线同意信号线BG是串行地从一个I/O接口道下一个。若到接口有总线请求，则不往下传。所以，离总线控制近优先级高。特点：只需很少几根就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求。 计数器定时查询：多了一组设备地址线，少了一根总线同意线BG。 特点：优先次序可以改变，这种方式对电路故障不如链式查询方式，但增加了控制线（设备地址）数，控制较复杂。
请求方式：每一台设备均有一对总线请求线BRi和总线同意线BGi。特点：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变）但控制线数量多，总线控制更复杂。
4、存储器的功能：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。 5、存储器的分类：按读写划分为只读存储器（RAM），随机存储器（ROM）。 6、存储器单位换算：
1字节=8二进制位 1 B=8bit 1KB=2^10B 1MB=2^20B 1GB=2^30B 7、存储器的容量（算地址线，数据线条数）：
容量：（K*8）K=2^6*2^10=2^16地址线条数：16数据线条数：8
（2^10*4）=4K 地址线条数：10 数据线条数：4
地址线条数：14 数据线条数：1 容量为：16K位
8、判断存储器容量、速度、位价：
由上至下：价位越低，速度越慢，容量越大
特点：速度越高，价位越高；容量越大，价位越低，速度越慢。 主存比辅存容量小，速度快，成本高
9、接口的功能和组成：
功能：选址功能、传送命令的功能、传送数据的功能、反映I/O设备工作
状态的功能。
组成：
10、什么是中断：
计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行原程序，这就是“中断”。
11、DMA接口的功能和组成：
功能：1、向CPU申请DMA传送
2、在CPU允许DMA工作时，处理总线控制权的转交，避免因进入
DMA工作而影响CPU正常活动或引起总线竞争
3、在DMA期间管理系统总线，控制数据传送
4、确定数据传送的起始地址和数据长度，修正数据传送过程中的数
据地址和数据长度
5、在数据块传送结束时，给出DMA操作完成的信号。
组成：1、主存地址寄存器（AR） 2、字计数器（WC）
3、数据缓冲寄存器（BR） 4、DMA控制逻辑
5、中断机构 6、设备地址寄存器（DAR）
11、数据传送方式：
第三篇：
1、 各进制之间的转换：
2、 原码、补码、反码表示（二进制）（反码0正负形式一样）
机器数字长为8位（含1位符号位），当x=-127（十进制）时，对应的二进制数为=-1111111 [x]原=11111111 [x]反=10000000 [x]补=10000001 [x]移=00000001
（补码：求反+1 反码：除符号位，其余按位取反 移码：x补的最高位取反）
3、 浮点表示的一般格式：
N=S*r^j（S为尾数（小数，可正可负），j为阶码（整数，可正可负），r是基数，可取2、4、8、16）
eg：r=2 N=11.0101=0.110101*2^10=1.10101*2^1=1101.01*2^-10 =0.00110101*2^100
4、 判断数是否溢出：
单符号：加法（正正，负负溢出 正负不溢出）减法（正负，负正溢出，正正负负不溢出）
双符号：00,11无溢出 01正溢出 10负溢出
5、-x的补码计算：
先算x的补码，将x的补码连同符号位按位取反再加一
5、 指令的一般格式：
指令由0、1组成，包括操作码和地址码两部分。
操作码字段 地址码字段 6、指令字长的定义：
指令字长取决于操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同机器的指令字长是不同的，同一机器的指令字长可以是固定的，也可以是可变的。
6、 数据寻址方式怎样找到操作数，每一种寻址方式的定义：
数据寻址：操作数的真实地址叫做有效地址，即为EA，它是由寻址方式和
形式地址共同确定的。 操作码 寻址特征 形式地址A 1、立即寻址：的形式地址A就是操作数本身，称作立即数（补码表示） 2、直接寻址：EA=A，指令字中的形式地址A就是操作数的真实地址EA 3、隐含寻址：操作数隐含在操作码中。
4、间接寻址：形式地址不直接之处操作数地址，而指出操作数有效地址所在的存储单元，EA=（A），有效地址EA由形式地址A间接提供 5、寄存器寻址：EA=Ri，有效地址EA即为寄存器编号。
6、寄存器间接寻址：EA=（R），有效地址EA在寄存器中。
7、基址寻址：EA=（BR）+A，其中BR为基址寄存器（专用），也可用通用寄存器作为基址寄存器。
8、变址寻址：EA=（IX）+A，其中IX为变址寄存器（专用），也可用通用寄存器作为变址寄存器。
9、相对寻址：EA=（PC）+A，A是相对于当前指令地址的位移量，可正可负，用补码表示。
10、堆栈寻址：多个寄存器可构成硬堆栈，指定的存储空间可构成软堆栈，其特点是先进后出。
7、CPU的功能：
基本功能：取指令、分析指令、执行指令。
具体功能：1、控制程序的顺序执行（称指令控制）
2、产生完成每条指令所需的控制命令（称操作控制） 3、对各种操作加以时间上的控制（称时间控制） 4、对数据进行算术运算和逻辑运算（数据加工）
5、处理计算机在运行过程中出现的异常情况和特殊请求（中断处理）
8、CPU的结构（组成）：
9、控制和状态寄存器：
控制寄存器：1、MAR：存储器地址寄存器，用于存放将被访问的存储单元的地
址。
2、MDR：存储器数据寄存器，用于存放欲存入存储器中的数据或
最近从存储器中读出的数据。
3、PC：程序计数器：存放现行指令的地址，通常具有计数功能。
当遇到转移类指令时，PC值可被修改。
4、IR：指令寄存器。存放当前欲执行的指令。 状态寄存器：1、状态寄存器：存放一些条件码。
2、程序状态字寄存器：存放体现当前指令执行结果的信息，存放
控制信息。。
10、指令周期的定义：是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间，也即
完成CPU完成一条指令的时间。
计算题：汉明码计算，CRC的计算，利用补码算两个操作数最终的加减运算，
并判断溢出情况，原码一位乘，补码一位乘，浮点数的加减法。
