计算机组成原理复习要点(复习必过)
计算机组成原理复习要点
冯诺依曼的特点1.计算机由运算器，存储器，控制器，输入设备和输出设备组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访3.指令和数据均用二进制数表示4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置5.指令在存储器内按顺序存放6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成总线按数据传送方式可分为并行传输总线和串行传输总线系统总线：数据总线，地址总线和控制总线总线控制：判优控制和通信控制判优控制：集中式和分布式集中式：链式查询计数器定时查询独立请求方式通信控制：同步通信异步通信半同步通信分离式通信存储器三个性能指标：速度容量位价主存的主要技术指标：存储容量和存储速度动态RAM的刷新：集中刷新分散刷新异步刷新I/O设备与主机交换信息的三种控制方式：程序查询方式程序中断方式直接存储器存取方式（DMA）DMA接口的功能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DMA接口的基本组成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设备地址寄存器寻址方式：指令寻址和数据寻址指令寻址：顺寻寻址和跳跃寻址数据寻址：1 立即寻址2 直接寻址3隐含寻址4间接寻址5寄存器寻址6寄存器间接寻址7 基址寻址8 变址寻址9 相对寻址微指令格式：水平型和垂直型1水平型微指令比垂直型并行操作能力强，效率高，灵活性强2.水平型执行一条机器指令所需要的微指令数目少，因此比垂直型速度快3.水平型用较短的微程序结构换取较长的微指令结构，垂直型正好相反4.水平型与机器指令差别较大，垂直型与机器指令相似。
计算机组成原理期末复习资料要点
计算机组成原理期末复习资料（陆瑶编著）第一章计算机的系统概述（P1-8）1.1计算机的组成任务（P1）1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成；2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配；b、确定硬件和软件的界面；c、完成提高计算系系统性能的方法；3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以与确定的概念结构，研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现，即按计算机组成制定的方案，制作出实际的计算机系统，它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现，器件的集成度和速度的选择和确定，器件、模块、插件、底板的划分和连接，专用器件的设计，电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2（1.2.1）5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机：由、存储器与接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. ：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成，相互间以总线连接。
9.运算器的作用：计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以与移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件()。
（算数逻辑部件（）：用于完成各种算术运算和逻辑运算（主要用于条件判断、设备控制等）。
）10.控制器的作用：是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
计算机组成原理复习提纲复习资料版
《计算机组成原理》复习提纲第一章：绪论1、存储程序概念（基本含义）。
P3⑴计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；⑵计算机内部采用二进制来表示指令和数据；⑶将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作2、冯·诺依曼计算机结构的核心思想是什么？存储程序控制3、主机的概念（组成部件是哪些？）中央处理器（运算器和控制器）和主存储器4、计算机的五大基本部件有哪些？输入设备，输出设备，存储器，运算器，控制器5、冯·诺依曼结构和哈佛结构的存储器的设计思想各是什么？P9程序存储、程序控制冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。
CPU首先到指令存储器中读取指令内容，译码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）Cache和主存储器分别是采用的哪种设计思想？Cache采用哈佛结构，主存储器采用冯.诺依曼结构6、计算机系统是有软件系统和硬件系统组成的。
7、现代个人PC机在总线结构上基本上都采用的是单总线结构，根据所传送的信息类型不同又可分为哪三类总线？地址总线，数据总线，控制总线第二章：数据的机器层表示1、定点小数表示范围（原码、补码）原码定点小数表示范围为：-(1-2-n)～(1-2-n)补码定点小数表示范围为：-1～(1-2-n)2、定点整数表示范围（原码、补码）原码定点整数的表示范围为：-(2n-1)～(2n-1)补码定点整数的表示范围为：-2n ～(2n-1)3、浮点数表示范围PPT374、规格化的浮点数5、阶码的移码表示6、IEEE 754浮点数标准本章复习范围为ftp上第二章的作业题的1、2、3、4题。
第三章：指令系统1、指令的基本格式（OP字段和地址字段组成）。
(完整版)计算机组成原理重点整理
一.冯·诺依曼计算机的特点1945年，数学家冯诺依曼研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。
3.指令和数据均用二进制数表示。
4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
5.指令在存储器内按顺序存放。
通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
二.计算机硬件框图1.冯诺依曼计算机是以运算器为中心的2.现代计算机转化为以存储器为中心各部件功能：1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。
2.存储器用来存放数据和程序。
3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式（鼠标键盘）。
5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式（打印机显示屏）。
计算机五大子系统在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。
由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，两大不见往往集成在同一芯片上，合起来统称为中央处理器（CPU）。
把输入设备与输出设备简称为I/O设备。
现代计算机可认为由三大部分组成：CPU、I/O设备及主存储器。
CPU与主存储器合起来又可称为主机，I/O设备又可称为外部设备。
主存储器是存储器子系统中的一类，用来存放程序和数据，可以直接与CPU交换信息。
另一类称为辅助存储器，简称辅存，又称外村。
算术逻辑单元简称算逻部件，用来完成算术逻辑运算。
控制单元用来解实存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令。
ALU和CU是CPU的核心部件。
I/O设备也受CU控制，用来完成相应的输入输出操作。
计算机组成原理复习要点
1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、MDR、MAR等基本概念。
总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。
机器周期：完成摸个独立操作，由若干时钟周期组成。
时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。
机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的位数。
指令字长：一条指令的二进制代码位数。
存储容量：存储器中可以存二进制代码的总量。
立即寻址：把一个数送到指定地址MOV A, #30H 把数据30H数据送累加器直接寻址：把一个地址内的数据送到指定地址MOV A ,30H 把30H内的数据送累加器直接寻址：指令中指出暂存操作数的寄存器。
寄存器的内容就是操作数。
立即寻址：是把一个“常数”送到指定位置。
直接寻址：是把一个“变量”送到指定位置。
MDR: 存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读出或者要写入某个存储单元的数据。
MAR：存储器的地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
2、机器指令的执行过程，CPU工作周期的划分。
机器指令：每一条机器语言的语句称为机器指令。
完成一条指令的功能可以分成：取指令，分析指令，执行指令。
CPU工作周期划分为取指间址执行中断。
指令执行流程①从存储器取指令，送入指令寄存器，并进行操作码译码。
程序计数器加1，为取下一条指令作准备。
②计算数据地址，将计算得到的有效地址送地址寄存器AR。
③到存储器取数。
④进行运算，结果送目的寄存器在CPU执行程序的过程中，将指令周期划分成几个时间段，每个阶段称为一个机器周期，也称为CPU周期或工作周期。
一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。
简言之，一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成，由微指令进行解释和执行。
计算机组成原理背诵知识点
计算机组成原理背诵知识点
计算机组成原理涉及的知识点非常广泛，包括但不限于CPU、
存储器、输入输出设备、总线、指令系统、微程序控制、并行处理、操作系统等。
以下是一些常见的知识点：
1. CPU，中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令、数
据处理和控制计算机的操作。
2. 存储器，包括内存和外存，用于存储数据和程序。
3. 输入输出设备，键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于与外
部世界进行交互。
4. 总线，连接各个部件的通信通道，包括数据总线、地址总线
和控制总线。
5. 指令系统，CPU执行的指令集合，包括数据传输、算术运算、逻辑运算等指令。
6. 微程序控制，控制指令执行的微操作序列，实现指令的解码
和执行。
7. 并行处理，利用多个处理器同时处理任务，提高计算机的性能。
8. 操作系统，管理计算机硬件和软件资源，提供用户界面和服务。
以上是计算机组成原理中的一些常见知识点，涉及到硬件和软件方面的内容。
希望这些信息能够帮助您更好地理解计算机组成原理。
计算机组成原理考研知识点非常全汇编
计算机组成原理考研知识点-非常全汇编一、计算机系统概述1.计算机的基本组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统。
2.计算机的主要性能指标：运算速度、存储容量、输入输出能力、数据传输速率。
3.计算机的应用和发展趋势：人工智能、大数据、云计算、物联网等。
二、运算方法1.数值数据的表示：二进制数、十进制数、十六进制数、非数值数据的表示：字符、图形、音频、视频等。
2.运算方法：二进制数的运算、十进制数的运算、浮点数的运算、逻辑运算。
三、存储系统1.存储器的分类和特点：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。
2.内存储器的组成和编址方式：单元地址、字地址、字节地址、位地址。
3.外存储器的组成和特点：硬盘、U盘、移动硬盘等。
四、指令系统1.指令的组成和格式：指令操作码、指令地址码。
2.指令的分类和功能：算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令等。
3.寻址方式：立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
五、中央处理器1.CPU的组成和功能：运算器、控制器、寄存器组。
2.CPU的工作原理：指令的读取和执行、指令流水线技术。
3.CPU的性能指标：吞吐量、响应时间、时钟频率等。
六、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点：键盘、鼠标、显示器等。
2.I/O接口的分类和功能：数据缓冲区、控制缓冲区、状态缓冲区等。
3.I/O方式：程序控制I/O、中断I/O、直接内存访问。
七、总线与主板1.总线的分类和功能：数据总线、地址总线、控制总线。
2.总线的基本组成和特点：单总线结构、多总线结构。
3.主板的组成和功能：芯片组、BIOS芯片、总线扩展插槽等。
八、并行计算机的组成和工作原理1.并行计算机的分类和特点：多处理器系统、分布式系统。
2.并行计算机的组成和工作原理：并行处理机、并行存储器等。
3.并行计算机的性能指标：并行度、吞吐量、响应时间等。
《计算机组成原理》期末考试复习要点
《计算机组成原理》期末考试复习要点《计算机组成原理》期末考试复习要点一、试题类型：填空题、选择题、简答题二、重点章节第二、三、四、五章三、复习要点与模拟题㈠数据表示、运算1．进制转换；原码、反码和补码的表示⑴.将十进制数+107/128和-52 化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示（符号位和数值位共8位）⑵.将十进制数一0．276和47化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示(符号位和数值位共8位)。
⑶.(21)10＝( )2＝( )8＝( )16⑷.x＝一0．100l [x]原＝( ) [x]补＝( ) [-x]＝( )⑸.y=0．010l [Y]原＝( ) [Y]＝( ) [—Y]补＝( ) [Y—X]补＝( )考核知识点：1）进制的转换2）定点整数、小数的三种码表示3）技巧：●将107转换成二进制后小数点移位（128=27）先写成8位，再转换成原码、反码、补码，如：-52先写成–0110100，再转换成原码10110100、反码11001011、补码11001100 2．有权码与无权码的判断与推导⑴．（27）10=（）BCD⑵复习指导书P11第2小题考核知识点1）BCD码是最基本的有权码，也称8421码或二-十进制码。
BCD码实际上是十进制编码，只不过每一个编码用4位二进制数来表示，如35=（00110101）BCD 注意与35的二进制表示是100011两者有区别。
2)其它有权码（一般4位）见书P72表2.9，判断推导过程见复习指导书P133．补码加减运算及溢出判断用补码运算方法计算x十Y＝?并判断结果是否溢出(采用双符号位)。
(1) x＝0．10ll Y=0．1100(2)x=一0．1011 Y=0．1001解：(1) [x]补＝00．1011， [Y]补＝00．110000．1011十 00．110001．0111因结果双符号相异，有溢出(2) x＝一0.1011 Y＝0．1001·．· [x]补＝11.010l [Y]补＝00.100ll1.010l十 00.100l11.1110因结果双符号相同，不溢出考核知识点1）补码（双符号位）的表示2）溢出的概念与判断4．浮点数加减运算设A=-0.101101*2-3 , B=0.101001*2-2,首先将A、B表示为规范化的浮点数，要求阶码用4位（包括阶三符号位）用移码表示，尾数用8位（含浮点数的符号位）原码表示；再写出A+B的计算步骤和每一步的运算结果。
计算机组成原理期末复习资料汇总
计算机组成原理?期末复习资料汇总一、名词解释微程序：是指能实现一条机器指令功能的微指令序列。
微指令：在机器的一个CPU周期，一组实现一定操作功能的微命令的组合。
微操作：执行部件在微命令的控制下所进展的操作。
加减交替法：除法运算处理中对恢复余数法来说，当余数为正时，商“1〞，余数左移一位，减除数；当余数为负时，商“0〞，余数左移一位，加除数。
有效地址：EA是一16位无符号数，表示操作数所在单元到段首的距离即逻辑地址的偏移地址.形式地址：指令中地址码字段给出的地址，对形式地址的进一步计算可以得到操作数的实际地址。
相容性微操作：在同一CPU周期中，可以并行执行的微操作。
相斥性微操作：在同一CPU周期中，不可以并行执行的微操作。
PLA：Programmable Logic Arrays，可编程逻辑阵列。
PAL：Programmable Array Logic，可编程阵列逻辑。
GAL：Generic Array Logic，通用阵列逻辑。
CPU：Central Processing Unit，中央处理器。
一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。
RISC：Reduced Instruction Set puter，精简指令系统计算机。
CISC：ple* Instruction Set puter，复杂指令系统计算机。
ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元。
CPU执行单元，用来完成算术逻辑运算。
二、选择题1.没有外存储器的计算机监控程序可以存放在(B)。
A．RAM B．ROM C．RAM和ROMD．CPU2.完整的计算机系统应包括〔D 〕。
A．运算器．存储器．控制器B．外部设备和主机C．主机和使用程序D．配套的硬件设备和软件系统3.在机器数〔BC 〕中，零的表示形式是唯一的。
A．原码B．补码C．移码D．反码4.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过〔D 〕来实现。
A．原码运算的二进制减法器B．补码运算的二进制减法器C．原码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器5.*存放器中的值有时是地址，因此只有计算机的〔C〕才能识别它。
(完整版)计算机组成原理知识点总结
第2章数据的表示和运算主要内容：（一）数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数（二）定点数的表示和运算1.定点数的表示：无符号数的表示；有符号数的表示。
2.定点数的运算：定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。
（三）浮点数的表示和运算1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准2.浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示（1）浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示：N=M·RE其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数（底）”，而且R为一常数，一般为2、8或16。
在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。
浮点数的机内表示浮点数真值：N=M ×2E浮点数的一般机器格式：数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。
•E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位EJ，设置在E的最高位上，用来表示正阶或负阶。
•M为尾数，有m位，为一个定点小数。
Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。
•为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示：当R＝2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于0.5。
对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。
浮点数的机内表示阶码通常为定点整数，补码或移码表示。
其位数决定数值范围。
阶符表示数的大小。
尾数通常为定点小数，原码或补码表示。
其位数决定数的精度。
数符表示数的正负。
浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施：•增加尾数位数（但数值范围减小）•采用浮点规格化形式尾数规格化：1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法：调整阶码使尾数满足下列关系：•尾数为原码表示时，无论正负应满足1/2 ≤M <1即：小数点后的第一位数一定要为1。
计算机组成原理复习要点
1、基本概念关于计算机软硬件系统描述、诺依曼关于现代计算机体系的理论、定点机器数的表示形式和范围、浮点数的表示范围和精度、两个浮点数相加减、浮点运算中规格化操作、定点运算溢出判断、存储容量、存储周期、DRAM芯片刷新周期、Cache的结构和程序局部性原理、CISC 和RISC、指令、寻址方式、控制器的特殊寄存器、组合逻辑与微程序控制、各种指令的译码、数据通道的设计2、计算浮点数规格化表示、补码判断溢出、Cache与主存的映射关系、控制器的译码3、主存和cpu的连接4、5、4下列关于计算机软硬件系统描述，指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能。
操作系统是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。
5冯诺依曼关于现代计算机体系的理论贡献中奠定了现代计算机的基本架构，并开创了程序设计的时代6 8 位⼆进制数，八位二进制就是8个按顺序排列的二进制数。
例如：11111000，00000001，00000101等。
进制（binary）在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统，以2为基数代表系统是二进位制的。
7 为什么要用补码采用补码可以简化计算机硬件电路设计的复杂度8浮点数的表示范围和精度浮点数是由符号，阶码和尾数三部分组成，浮点数分为单精度浮点数和双精度浮点数，单精度浮点数的便是范围是-3.4E38～3.4E38，双精度浮点数的范围是-1.79E+308 ~ +1.79E+3089 两个浮点数相加减浮点数的加减法运算过程详解（面向小白的）_狂奔的蜗牛Evan的博客-CSDN博客_0舍1入法例子10 在浮点运算中，“右规”操作右规操作：将尾数右移1位，同时阶码增1，便成为规格化的形式了。
11 当定点运算发生溢出时应发出错误信息12 存储周期是指对存储器进行连续两次存取操作所需要的最小时间间隔13 存储容量为1M×8 位，该芯片的地址线和数据线数目分别是地址20 数据814 三级存储器每一级存储器的作用1、高速缓冲存储器存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。
计算机组成原理复习要点及答案
计算机组成原理课程复习要点1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。
总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。
在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。
分为片内总线,系统总线和通信总线。
时钟周期:也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。
时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CＰU仅完成一个最基本的动作。
机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器ＭAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
即:存储容量 = 存储单元个数＊存储字长立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。
数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。
直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。
在指令执行阶段对主存只访问一次。
计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
主机:是计算机硬件的主体部分,由CＰU和主存储器ＭM合成为主机。
CＰＵ：中央处理器，是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;（早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的ＣPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
计算机组成原理(重点知识总结)
第一章计算机系统概论1.冯•诺依曼计算机模型。
1）计算机由运算器、存储器、控制器和输入/输出五个部件组成；2）存储器以二进制形式存储指令和数据；3）存储程序工作方式；4）五部件以运算器为中心进行组织。
现代计算机以存储器为中心。
2.计算机系统性能指标：字长，主频，主存容量，RASIS特性，兼容性。
第三章系统总线1.总线是连接两个或多个功能部件的一组共享的信息传输线；一个部件发出的信号可以被连接到总线上的其他所有部件所接收。
总线按连接部件不同分为：片内总线、系统总线、通信总线。
系统总线按传输信息不同分为：数据总线（双向，其位数与机器字长和存储字长有关，总线宽度）、地址总线（由CPU输出，单向）、控制总线。
2.总线性能指标：（1）总线宽度：它是指数据总线的根数。
（2）总线带宽：总线的数据传输速率即单位时间内总线上传输数据的位数，单位为MBps（3）时钟同步/异步：总线上的数据与时钟同步工作的总线称同步总线，与时钟不同步工作的总线称为异步总线。
（4）总线复用：为了提高总线的利用率，优化设计，特将地址总线和数据总线共用一条物理线路，只是某一时刻该总线传输地址信号，另一时刻传输数据信号或命令信号。
（5）信号线数：即地址总线、数据总线和控制总线三种总线数的总和。
（6）总线控制方式：包括并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。
3.总线裁决：决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权的过程称为总线裁决。
•两类总线裁决方式：集中式和分布式集中式裁决方式：使用总线控制器；分布式裁决方式：控制逻辑分散在各个部件或设备中。
集中式裁决方式：链式查询，计数器定时查询，独立请求查询。
总线通信控制：同步通信（通信双方由统一时标控制数据传送）异步通信（采用应答方式，不互锁，半互锁，全互锁）。
第四章存储器1.存储器的主要性能指标容量，速度，价格。
存储器的分类2.按存储介质分类：1）半导体存储器（双极型和MOS型）2）磁表面存储器3）磁芯存储器4）光盘存储器按存取方式分类1）随机存储器2）只读存储器（静态SRAM，动态DRAM）3）串行访问存储器3.半导体只读存储器：掩膜只读存储器ROM可编程ROM（PROM）可擦除和编程的ROM（EPROM）电擦除电改写只读存储器（EEPROM）闪速存储器（flash memory）4.主存的指标存储容量，存储速度（时间和周期）和存储器带宽。
计算机组成原理期末复习资料要点
计算机组成原理期末复习资料（陆瑶编著）第一章计算机的系统概述（P1-8）1.1计算机的组成任务（P1）1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成；2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配；b、确定硬件和软件的界面；c、完成提高计算系系统性能的方法；3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以及确定的概念结构，研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现，即按计算机组成制定的方案，制作出实际的计算机系统，它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现，器件的集成度和速度的选择和确定，器件、模块、插件、底板的划分和连接，专用器件的设计，电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2（1.2.1）5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机：由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成，相互间以总线连接。
9.运算器的作用：计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件(ALU)。
（算数逻辑部件（ALU）：用于完成各种算术运算和逻辑运算（主要用于条件判断、设备控制等）。
）10.控制器的作用：是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
(完整版)计算机组成原理知识点总结
《计算机组成原理》（白中英）复习第一章计算机系统概论电子数字计算机的分类（P1）通用计算机（超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机）和专用计算机。
计算机的性能指标（P5）数字计算机的五大部件及各自主要功能（P6）五大部件：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。
存储器主要功能：保存原始数据和解题步骤。
运算器主要功能：进行算术、逻辑运算。
控制器主要功能：从内存中取出解题步骤(程序)分析，执行操作。
输入设备主要功能：把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。
输出设备主要功能：把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。
计算机软件（P11）系统程序——用来管理整个计算机系统应用程序——按任务需要编制成的各种程序第二章运算方法和运算器课件+作业第三章内部存储器存储器的分类（P65）按存储介质分类：易失性：半导体存储器非易失性：磁表面存储器、磁芯存储器、光盘存储器按存取方式分类：存取时间与物理地址无关（随机访问）：随机存储器RAM ——在程序的执行过程中可读可写只读存储器ROM ——在程序的执行过程中只读存取时间与物理地址有关（串行访问）：顺序存取存储器磁带直接存取存储器磁盘按在计算机中的作用分类：主存储器：随机存储器RAM ——静态RAM 、动态RAM只读存储器ROM ——MROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM Flash Memory高速缓冲存储器（Cache）辅助存储器——磁盘、磁带、光盘存储器的分级（P66）存储器三个主要特性的关系：速度、容量、价格/位多级存储器体系结构：高速缓冲存储器（cache）、主存储器、外存储器。
主存储器的技术指标（P67）存储容量：存储单元个数M ×每单元位数N存取时间：从启动读(写)操作到操作完成的时间存取周期：两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间，时间单位为ns。
存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量，位/秒、字节/每秒，是衡量数据传输速率的重要技术指标。
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计算机组成原理复习要点题型分布选择题20分；填空题30分；判断题10分；计算题20/25分；简答题20/15分第一章概述1、什么是计算机组成每章重点内容输入设备运算器-f 1存储器卜t地1址输出设备物理组成计算机组成逻辑组成设备级组成版块级组成w芯片级组成元件级组成设备级组成寄存器级组成2、诺依曼体系结构计算机的特点（1）硬件由五大部份组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）三扌空希I」鋼二(3)米用存储程序所有的程序预先存放在存储器中，此为计算机高速自动的基础; 存储器采用一维线性结构；指令米用串行执行方式。
控制流(指令流)驱动方式；(4)非诺依曼体系结构计算机数据流计算机多核(芯)处理机的计算机3、计算机系统的层次结构(1)从软、硬件组成角度划分层次结构操作系统圾偿统机器级系统分折级用户程序级骰程宇控制器厂睫程庠级(2)从语言功能角度划分的层次结构虚拟机：通过软件配置扩充机器功能后，所形成的计算机，实际硬件并不具备相应语言的功能。
第二章数据表示1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围(1)原码：计算规则：最高位表示符号位；其余有效值部分以2#的绝对值表示。
如：(+0.1011)原=0.1011; (-0.1001)原=1.1001(+1011)原=01011; (-1001 )原=11001注意：在书面表示中须写出小数点，实际上在计算机中并不表示和存储小数点。
原码的数学定义若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数，贝X 原=X 当1 >X > 0X 原=1-X=1+|x| 当0》X>-1若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数，贝X 原=X 当2n >X > 0X 原=2n-X=2n+|x| 当0》X>-2n说明：在各种码制(包括原码)的表示中需注意表示位数的约定，即不同的位数表示结果不同，如：以 5 位表示，则( -0.1011)原=1.1011以8 位表示，则( -0.1011)原=1.10110000 的原码有二种表示方式：小数：(+0.0000)原=0.0000，(-0.0000)原=1.0000 整数：( +00000)原=00000， (-00000)原=10000 符号位不是数值的一部分，不能直接参与运算，需单独处理。
约定数据位数的目的是约定数据的表示范围，即：小数：-1 < X < 1整数：-2n < X < 2n(2)反码：计算规则：正数的反码与原码同；负数的反码是原码除最高位(符号位)外，各位求反。
如：正数：(+0.1011)原=(+0.1011)反=0.1011;负数：(-0.1001)原=1.1001，则(-0.1001)反=1.0110 反码的数学定义若定点小数反码序列为X0.X1X2...Xn 共n+1 位数，则：X 反=X 当1 >X > 0X 反=(2-2-n) +X 当0》X>-1若定点整数反码序列为X0X1X2...Xn 共n+1 位数，则：X 反=X 当2n >X > 0X 反=( 2n -1) +X 当0》X>- 2n( 3)补码：计算规则：正数的补码与原码同；负数的补码是反码的最低加 1 。
如：正数:(+0.1011)原=(+0.1011)反=(+0.1011)补=0.1011; 负数：(-0.1001)原=1.1001 (-0.1001)反=1.0110 (-0.1001)补=1.0111 数学定义(X)补=M+X (MOD M )其中：M 表示模，即容器的最大容量。
若定点小数补码序列为X0.X1X2...Xn 共n+1 位数，则M=2；若定点整数补码序列为X0X1X2...Xn 共n+1 位数，则M= 2n+12、为什么计算机中数值类型的数据以补码表示补码的符号位是数值的一部分，可以参与运算。
0 的补码表示具有唯一性。
补码的表示范围比原码、反码大。
3、常见寻址方式的特点( 1 )寻址方式：获得指令或操作数的方式。
( 2)指令寻址：由程序计数提供即将要执行的指令的地址。
( 3)操作数寻址：与具体的寻址方式有关。
操作数寻址方式应说明是源操作数还是目标操作数的寻址方式。
4、采用多种寻址方式的目的 (缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性) 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程的灵活性。
5、如何减少指令中地址数的方法采用隐地址（隐含约定）可以简化指令地址结构，即减少指令中的显地址数。
6、外设的编址方式（在任何一种方式每个外设都有一个独立的地址）（1）I/O 与主存统一编址，即I/O 是看作是主存的延伸。
（2）I/O 与主存单独编址：I/O 编址到设备级，即一个I/O 只有一个地址。
I/O 编址到寄存级，即一个I/O 有多个地址。
7、指令系统优化的趋势（CISC 、RISC ）（1）CISC（复杂指令系统计算机）从编程角度出发，希望指令系统中包含的指令尽可能多，每条指令中的操作信息尽可能多。
该类指令系统一般包含300-500 指令。
为提高机器效率，采用了向量化、超标量、超长指令字等技术。
（2）指令系统的发展趋势早期：面向用户编程，采用CISC 技术现代：面向系统、向高级语言靠近，采用RISC 技术（3）实际上CISC和RISC均是当前的发展（优化）趋势第三章存储器1、存储器的按工作原理和存取方式的分类（1）物理原理分类：A、磁芯B、半导体存储器C、磁表面存储器D、光盘存储器E、其它存储器（2）存取方式的划分：A、随机存取存储器（RAM）B、只读存储器（ROM）C、顺序存取存储器（SAM）D直接存取存储器（DAM）2、存储器的三级层次结构及各层次的功能（1 ）主存:基本要求：随机访问、工作速度快、具有一定容量；功能：存放当前执行的指令和数据。
（2）外存:基本要求：容量大、成本低、一定的速度功能：长期保存数据；作为主存的外援存储器。
外存也可采用多级存储结构。
（3）cache基本要求：速度足够快、一定容量功能：CPU 与主存的缓冲，匹配主存与CPU 的速度。
内容：是当前主存中最活跃数据的副本。
内容形成的依据：程序局部性原理：时间和空间局部性。
3、静态与动态存储器间的区别、动态存储器为什么还需要刷新及刷新有分类（ 1 ）根据信息表示方式分为：动态存储器（DRAM）: 以电容中的电荷表示信息,需动态刷新；静态存储器（SRAM）: 以双稳态信息。
（2）需动态刷新：因为动态存储器是依靠电容上的存储电荷暂存信息，而电容上存储的电荷会逐渐减变弱所以需要刷新。
（3）刷新的分类：A、集中刷新B、分散刷新C、异步刷新。
4、校验码：奇偶、循环校验码（CRC ）计算（1 ）奇/偶校验：奇/偶校验：使校验码中“ 1”的个数和为奇/偶数,主要用于主存校验。
例：有效信息：01101011，则奇校验码：011010110 偶校验码：011010111(2)循环校验码A、编码原理：现假设有：有效信息：M ; 除数G (生成多项式)有：M/G=Q+R/G此时，可选择R 作为校验位，则MR 即为校验码。
B、校验原理：( M-R) /G=Q+0/G 说明：以接收到的校验码除以约定的除数，若余数为0，则可认为接收到的数据是正确的。
例：有效信息1101，生成多项式样1011，求循环校验码解：有效信息1101(k=4),即卩M(x)=x3+x2+x0生成多项式1011(r+1=4,即r=3),即G(x)=x3+x1+x0M(x) • x3=x6+x5+x3，即1101000 (对1101 左移三位)M(x) • x3/G(x)=1101000/1011=1111+001/1011即1010 的CRC 是：1101001循环校验码的来源余数与出错序号间处理存在对应模式，该模式只与只与码制和生成多项式有关，与具体的码字无关。
生成多项式满足的条件：任一位发生错误都应使余数不为0; 不同的位发生的错误余数应不同。
用的生成多项式：CCITT ：G(x)=x16+x15+x2+1IEEE: G(x)=x16+x12+x5+15、存储器的扩展(1) 位扩展：例：2K X 4芯片组成2K X 8特点：(1) 片选信号连接在一起，二个芯片分别提供高低位的数据;(2) 芯片的地址线直接与AB按位连接。
(2) 字扩展例：2K X 4芯片组成4K X 4特点：AB高位地址通过译码形成芯片的片选信号；AB低位地址通过译码连接芯片的低位地址；(3) 综合扩展例: 4K X 4芯片组成16K X 8&数据传输率的计算1R=cpu主频(单位bps)7、提高存储性能(速度、容量)的措施A、双端口存储器,B、并行主存系统C、高速缓存D、虚拟存储E、相联存储技术等。
8、高速缓存的功能及替换算法(1)高速缓存的功能：提供的是cpu与内存的一个缓存。
(2)替换算法：1先进先出算法(FIFO)2近期最少使用算法(LRU)访问cache次数p命中率=—访问总次数(访问内存数访问cache次数)9、Cache与内存在直接映像方式中怎样将内存地址转换为Cache地址A、直接映像B、全相联映像C、组相联映像。
10、虚拟存储器的分类A、页式虚存储器B、段式虚拟存储器C、段页式虚拟存储器。
第四章CPU1、为什么会产生溢出、及溢出的解决方法、正负溢出的概念(1)产生溢出的原因：需表示的数据或运算结果超出了正常表示范围(2)溢出的解决方法：多符号位；(3)正溢出：两个正数相加而绝对值超出允许的表示范围；(4)负溢出：两个负数相加而绝对值超出允许的表示范围。
2、补码加减法的依据X补+Y补=(X+Y)补和X补-Y补=X补+(-Y)补。
3、串行和并行加法的原理串行加法原理如下：C1= G1 +P1C0 ;其中C0=0C2= G2 +P2C1Cn= Gn +PnCn-1刀i=Ai ® Bi ® Ci-1并行加法原理如下:C1 = G1 +P1C0C2 = G2 +P2C1= G2 +P2G1 +P2P1C0C3 = G3 +P3C2= G3 +P3G2 +P3P2G1 +P3P2P1C0 C4 = G4 +P4C3= G4 +P4G3 +P4P3G2 +P4P3P2G1+P4P3P2P1C0而刀i=Ai ® Bi ® Ci-1 .4、一位原码乘法的计算及运算特点(1) 数学原理：两个原码数相乘,其乘积的符号为相乘两数符号的异或值值之积。
,数值等于两数绝对假设[X]原=X0.X1X2..Xn ,[Y]原=Y0.Y1Y2..Yn，则有：[X • Y]原=(X0 ® Y0).[(X1X2..Xn) • (Y1Y2..Yn)](2) 算法：假设X=0.X1X2..Xn ，Y=0.Y1Y2..Yn ，即均为正纯小数X • Y= X • 0.Y1Y2..Yn=X • (2-1Y1+2-2Y2+...+2-n+1Yn-1+2-nYn )=X • (2-nYn+2-n+1Yn-1+...+2-2Y2+2-1Y1 )= (..((0+ Yn X)2-1+Yn-1X)2-1)+...)+Y2X)2-1)+Y1X)2-- 根据上述计算过程，可得算法如下：A0=0A1=( A0+YnX)2-1A2=(A1+Yn-1X)2-1An-1=(An-2+Y2X)2-1An =(An-1+Y1X)2-1积X • Y=An（3）运算特点符号位和绝对值分别独立运算。