计算机组成原理知识点

1、计算机组成原理知识点第一章：概论1、 电子计算机：电子模拟计算机（连续变化的物理量）和电子数字计算机（离散的数字量）。2、 计算机的发展历史：根据电子元器件的不同，分为若干个代：电子管，晶体管，小、中规模的集成电路，大、超大规模的集成电路，甚大规模的集成电路，极大规模的集成电路。3、 冯诺伊曼存储程序的概念：5大组成部分，二进制，存储与程序控制4、 计算机的组成框图：5、 计算机的主要部件：输入设备，输出设备，存储器，运算器，控制器6、 计算机总线结构：单总线和双总线7、 计算机系统：硬件和软件8、 计算机的主要性能指标：机器字长、数据通路宽度、主存容量、运算速度第二章：数据的机器层次表示1、

2、 无符号数和有符号数：2、 原码表示法：X=X/2n-X；补码表示法：X=X/M+X；反码表示法：X=X/（2-2-n）+X3、 模和同余的概念：4、 三种码制之间的相互转换：5、 机器数的定点表示法：定点整数和定点小数：6、浮点表示法：N=MXrE；浮点数的表示范围，规格化浮点数。7、 ASCII字符编码，汉字国标码，汉字区位码，汉字机内码8、 十进制数的编码：8421码，2421码，余3码9、 数据校验码：奇偶校验码，海明校验码，第三章：指令系统1、 指令的基本格式：操作码字段+地址码字段（一、二、三、四和零）地址2、 指令操作码的定长编码和变长编码：3、 编址方式：编址单位：字、字节、位

3、；指令中地址码的位数与主存容量和最小寻址单位，八、/有关。4、 指令寻址和数据寻址：分为：顺序寻址和跳跃寻址（直接、相对和间接）。5、 数据寻址的方式：立即寻址（立即数）、寄存器寻址（寄存器地址）、直接寻址（主存中有效地址）、间接寻址（又分一级和多级，需要多次访问主存）、寄存器间接寻址（主存地址放在寄存器中）、变址寻址（变址寄存器与指令给出的形式地址A相加）、基址寻址（基址寄存器的内容与指令给出的位移量D相加）、相对寻址（程序计数器的基准地址与指令给出的位移量D相加）、页面寻址（分为基页寻址：0与给出地址拼接和当前页寻址，PC的高位地址与给出的地址拼接）、自增型寄存器简址和自减型寄存器简址（寄

4、存器内容自动增量修改，指向下一个地址和自动减量修改）、扩展变址方式（变址和间址相结合：一种先进行变址运算，其结果作为间接寻址；先进行间接寻址，然后再与变址值进行运算）、基址变址寻址（基址寄存器中的值、变址寄存器中的值和位移量三者相加得到）6、 堆栈分为：硬堆栈和软堆栈7、 指令类型：数据传送类指令、运算类指令：算术运算、逻辑运算、移位；程序控制类指令（转移指令、子程序调用指令、返回指令）、输入输出类指令（独立编址、统一编址）第四章：数值的机器运算1、加法器：全加器、进位的产生和传递。Ci=AiBi+（Ai+Bi）Ci-i;串、并行加法器；分组并行进位方式；2、原码加减运算：参加运算的操作数取其

5、绝对值；若作加法，则两数直接相加，若做减法，则将减数先变成一次补，在进行加法运算；运算之后：有进位，结果为正，无进位，结果为负，则再应变一次补；、补码加减运算：参加运算的两个操作数均用补码表示；符号为作为数的一部分参加运算；若作加法，则两数直接相加，若做减法，则将被减数与减数的机器负数相加；运算结果仍用补码表示。3、补码的溢出判断与检测方法：一个符号位：溢出=XYs+xyS;采用进位判断：溢出=CsC1;采用变形补码（双符号位）：溢出=S10S24、带符号数的移位和舍入操作。原码：无论正负，符号位不变，空出微一律补“0”；补码:正数时符号位不变，空出位一律补0,负数时符号位不变，左移后的空出位

6、补“0”，右移后的空出位补“1”。舍入：恒舍、冯诺伊曼舍入法、下舍上入法、查表舍入法。5、定点乘法运算：原码和补码的方法：原码：参加运算的操作数取其绝对值；令乘数的最低位为判断位，若为“1”，加被乘数，若为“0”，不加被乘数；累加后的部分积以及乘数右移一位；重复操作；符号位单独处理，同号为正，异号为负。Booth乘法：参加运算的数用补码表示；符号位参加运算；乘数最低位后面增加一位附加为Yn+1,其初值为0;由于每求一次部分积要右移位，所以乘数的最低两位Yn,Yn+1的值决定了每次应执行的操作；移位按补码右移规则进行；共需作n+1次累加，n次移位，第n+1次不移位。6、定点除法运算：原码比较法、

7、恢复余数法、原码不恢复余数法（加减交替除法的实现）c补码除法运算：7、运算器的基本组成：ALU,寄存器组，判别逻辑和控制电路。运算器的内部总线分为：单总线、双总线、三总线。第5章：存储系统和结构1、存储器分类：高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器；磁芯存储器、半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。2、存储系统的层次结构：三级存储系统和两个层次。3、在Cache和主存之间，增加辅助硬件，构成整体；在主存和辅存之间，增加辅助的软硬件，构成整体；Cache存储系统是为解决主存速度不足而提出来的；虚拟存储系统是为解决主存容量不足而提出来的。4、主存储器由：存储体、地址译码驱动电路、I/O和读写电路组成

8、。5、主存储器的技术指标：存储容量、存取速度（存取时间、存取周期、主存带宽卜可靠性、功耗。6、6管的SRAM记忆单元电路、4管DRAM记忆单元电路、单管DRAM记忆单元电路7、动态RAM的刷新方式：集中式、分散式、异步式8、RAM芯片：SRAM和DRAM的不同。9、ROM的类型：掩模式ROM、一次可编程、可擦出编程、闪速存储器。10、 主存容量的扩展：芯片数、位扩展、字扩展、字和位同时扩展；片选信号的产生：线选法、全译码法、部分译码11、 CPU对主存的基本操作；多体交叉存储技术12、 程序的局部性原理；Cache的读写操作；地址映像（全相联映像、直接映像、组相联映像）；替换算法；13、 虚拟

9、存储器：页式虚拟存储器、段式虚拟存储器第6章：中央处理器1 CPU按要求自动完成对指令流和数据流的处理；寄存器分为：通用寄存器和专用寄存器（程序计数器指令寄存器存储器数据寄存器存储器地址寄存器状态标志寄存器）。2 控制器功能：从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置；对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作；指挥并控制CPU、主存和输入输出之间的数据流动方向。运算器：执行所有的算术运算；执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。3 CPU的主要技术参数：字长内部工作频率外部工作频率片内Cache的容量和速率工作电压地址总线宽度数据总线宽度制造工艺。4 控制器的基本

10、组成：指令部件（程序计数器指令寄存器指令译码器地执行成部件）时序部件（脉冲源启停控制逻辑节拍信号发生器）微操作信号发生器中断控制逻辑5 指令周期（指从取指令分析取数到执行完该指令所需的全部时间）机器周期（CPU周期，完成一个基本操作）节拍（完成一次微操作的时间）工作脉冲多级时序系统（机器周期节拍工作脉冲）；6 指令运行的基本过程：取指令阶段（从主存取出送指令寄存器）分析取数阶段执行阶段。7 微命令和位操作一一对应，微命令是微操作的控制信号，微操作是微命令的操作过程。8 流水线技术：重叠控制先行控制原理流水工作原理第7章：外部设备1 中央处理器和主存储器构成计算机的主机；外设主要完成数据的输入输

11、出成批储存以及对信息加工处理的任务。分为：输入输出设备，辅助存储器，终端设备，过程控制设备，脱机设备；2 磁记录介质：磁层与所附着的载体（软质载体和硬质载体）；磁头：电磁转换元件3 磁介质存储器的技术指标：纪录密度存储容量平均存取时间数据传输率误码率4 硬盘存储器的基本结构与分类：硬盘控制器硬盘驱动器连接电缆；磁头，磁头定位系统；硬盘信息的分布（记录面磁道圆柱面扇区）：5 硬盘的接口标准：ST506/412IDESCSI以及硬盘参数的计算。6 鼠标器的分类：机械式光机式光电式等。扫描仪的性能指标：分辨率色彩深度值灰度值；打印机：针式打印机（支持多纸型可多层打印）喷墨打印机激光打印机7 CRT的技术指标：点距行频和场频视频宽度最高分辨率刷新率；LCD技术指标：分辨率点距可视角度亮度对比度响应时间；视频显示标准：MDACGAEGAVGATVGAXGA第8章：输入输出系统1 主机与外设需要交换的信息：数据信息控制信息状态信息联络信息外设识别信息