计算机组成原理课程复习要点(14级)
计算机组成原理重点难点(复习)
第三章系统总线
第三章系统总线
总
总 线 基 本 概 念
总 线 的 分 类
线 的 特 性 及
总 线 结 构
总 线 结 构
性
举
总 线 控 制
总 线 举 例
能
例
指
标
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*重 点
要求掌握总线的基本概念、总线的类型、总 线控制器和总线接口的结构原理；理解总线在 计算机系统中的作用，深入了解总线的裁决方 式和总线的同步方式。
计算机组成原理重点难点(复习)
第一章 计算机系统概论
知识结构
计算机系统概论
计 算 机 发 展 简 史
计 算 机 系 统 层 次 结
计 算 机 体 系 结 构
冯
计* 算诺 机依 组曼 成体
系 结
计 算 机 结 构 与 功 能
构
构
计 算计 机算 工机 作分 步类 骤
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*重 点
本章重点突出计算机组成的概貌和框架， 由此简洁明了地了解计算机内部的工作过 程实际上是指令流和数据流在此框架内由 I/O→存储器→CPU→存储器→I/O 的过程， 是通过逐条取指令、分析指令和执行指令 来运行程序的。同时要了解到当今计算机 尽管发展到千变万化的程度，但其最根本 的组成原理还是基于冯诺依曼的结构。
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*难 点
难点是中断的概念与过程、DMA以及 通道方式的概念及其工作过程。
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考核知识点
1.基本的输入输出方式，要求达到“理解” 层次
1.1 外围设备的定时方式和寻址方式
1.2 CPU与外围设备的信息交换方式 1.3 外围设备的编址方式
计算机组成与操作系统第14章
计算机组成原理与操作系统
2022/9/16
14.25
14. 3 非连续分配的内存管理
14. 3. 1 段式存储管理
例14-4（2009年硕士研究生入学考试试题）
一个分段存储管理系统中，地址长度32位，其中段
号占8位。则最大段长是 C 。
A．28B
B．216B
C．224B
14. 1 内存管理基础 1. 逻辑地址与物理地址
逻辑地址是程序员在程序中使用的地址，即程序 目标代码中的地址。程序目标代码的编址总是从首地 址“0（零）”开始的，因此逻辑地址都是相对于这 个首地址计算的，所以也叫相对地址。
物理地址是程序目标代码在运行过程中发出的 访问内存的真实地址，也叫绝对地址。
计算机组成原理与操作系统
2022/9/16
14.20
14. 3 非连续分配的内存管理
14. 3. 1 段式存储管理
程序由“模块”组成。一个模块经过编译后就成为具 有独立逻辑地址空间的一个“段”，不同的模块就变 成了不同的段。
一个程序就由若干个段组成。例如代码段、数据段和 堆栈段。
程序员通过“段名”来区分不同的段，在机器内部， 段名被转换为二进制的“段号”。这样，程序的逻辑 地址也相应地改为由“段号”和“段内偏移量”两个 域组成。
计算机组成原理与操作系统
2022/9/16
14.27
14. 3 非连续分配的内存管理
14. 3. 2 页式存储管理
程序和主存都按照相同的大小（称为页面尺寸）划分 为一系列的页面。程序中的页面称为实页（Page）， 主存中的页面称为页框（Page frame）。
一个实页可以存储于任意页框中，任何空闲的页框都 可以存储实页。所以页式存储管理没有外零头。
(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。
计算机组成原理复习要点
第三章 运算方法和运算器件
• 定点加、减运算及其溢出判断方法，其中减法运算是通过补码加法运 算实现的，其中根据[x]补求[-x]补。什么时候将会发生溢出？P6162,三种溢出判断方法。在计算机中，所表示的数会发生溢出，其根本 原因是计算机的字长有限。
• 定点原码乘法采用数值位用绝对值相乘，符号位单独处理；补码乘法 采用Booth算法；定点原码加减交替除法 ：仅当最后一步余数为负时， 做恢复余数的操作
第二组：
4000H~7FFFH
第三组：
8000H~BFFFH
第四章：
C000H~FFFFH
第五章 指令系统
• 指令的格式是指指令用二进制表示的形式，通常由指令码和操作数的 地址码两部分组成，操作数有一地址、二地址和多地址之分；指令码 有定长与不定长之分；指令系统是表征一台计算机性能的重要因素， 它的格式和功能不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软 件。
复习要点
第一章 计算机系统概论
计算机系统
硬件系统
软件系统
外围设备 主机
系统软件
应用软件
外输输 C 内 存入出 P 存 储设设 U 器备备
寄运 控 高
存算 制 速
器器 器 缓
包
存
含
( )
操 作 系 统
语数
言据
处 理 程
… …
库 管 理
序系
统
数自 据动 处控 理制 程程 序序
企科
业学
管… 计 理… 算
• 流水线的概念，流水CPU是一种非常经济而实用的时 间并行技术，影响流水线性能的因素：访存冲突（即 资源相关）和相关（数据相关、控制相关）问题
第八章 系统总线
• 系统总线的结构有单总线和多总线之分，功能有数据 线、地址线和控制线之分，其中地址线（控制线）的 功能：提供主存、I / O接口设备的地址（控制信号、 响应信号）。计算机系统中，根据应用条件和硬件资 源不同，数据传输方式可采用串行微指令的编码。注意PC+1在不同机器中的含义， 如8位字长、16位指令和16位字长、16位指令
计算机组成原理知识点总结
计算机组成原理知识点总结计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，涉及到计算机硬件的各个方面。
下面是对计算机组成原理的一些常见知识点的总结：1. 计算机的基本组成：计算机由中央处理器（CPU）、存储系统（主存储器和辅助存储器）、输入设备和输出设备组成。
2. 中央处理器（CPU）：CPU是计算机的核心部件，负责执行指令和控制计算机的运算。
它包括运算器和控制器两个主要部件。
3. 存储系统：存储系统用于存储和访问计算机的数据和程序，分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、固态硬盘等）两种。
主存储器是CPU直接访问的内存空间，辅助存储器则用于长期存储数据。
4. 输入设备和输出设备：输入设备将外部数据和指令输入到计算机中，输出设备将计算机处理后的结果输出给用户。
常见的输入设备有键盘、鼠标等，输出设备有显示器、打印机等。
5. 数据表示与运算：计算机使用二进制系统来表示和处理数据。
常见的数值表示方法有原码、反码和补码。
计算机可以对数据进行加、减、乘、除等基本运算。
6. 指令与程序：计算机通过指令集来执行各种操作。
指令包括操作码和操作数，操作码表示要执行的操作，操作数表示操作的对象。
程序是一系列指令的集合，通过指令的顺序执行来实现特定功能。
7. 控制器：控制器负责解析和执行指令，控制计算机的各个部件的动作，保证指令的正确执行顺序。
控制器包括指令寄存器、程序计数器和时序控制等模块。
8. 总线：计算机中各个部件之间通过总线进行数据和控制信号的传输。
主要包括数据总线、地址总线和控制总线三种。
9. 中断和异常：中断是指计算机在执行中断指令或外部事件发生时，强制暂停当前程序的执行，转而执行中断处理程序。
异常是指计算机执行指令时遇到的错误或特殊情况，需要进行异常处理。
10. 存储器层次结构：计算机的存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器等多个层次。
不同层次的存储器根据访问速度和容量等特点，提供不同级别的数据存储和访问。
计算机组成原理知识点总结
计算机组成原理知识点总结1.计算机系统结构：计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、存储、输入输出设备等；软件包括系统软件和应用软件。
计算机的基本组成包括控制器、运算器、存储器和输入输出设备。
2.布尔代数和逻辑运算：布尔代数是一种逻辑运算的数学体系，计算机的工作原理是基于逻辑运算的。
布尔代数的基本运算有与、或、非、与非等。
逻辑电路是基于这些布尔运算的组合与设计电路，并且逻辑门是构成逻辑电路的基本元件，包括与门、或门和非门等。
3. 数据表示和编码方式：计算机内部使用二进制表示和存储数据。
十进制数可以转换为二进制数，通过位于和非显示十进制数。
计算机采用不同的编码方式来表示字符和数据，例如ASCII码、Unicode等。
4.计算机中的算术运算：计算机进行算术运算包括加法、减法、乘法和除法等。
算术运算是通过逻辑运算和位操作实现的，例如加法器、乘法器和除法器。
5.存储器层次结构：存储器是计算机中用于存储和访问数据的设备。
存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器等。
存储器的访问速度和容量呈反比，存储器层次结构的设计目标是在速度和容量之间找到一个平衡点。
6.输入输出设备：计算机通过输入输出设备与外部世界交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
输入输出设备通过中断机制和设备控制器实现与CPU的数据交换。
7.中央处理器：中央处理器是计算机的核心，执行指令并控制计算机的运行和运算。
中央处理器由控制器和运算器组成，控制器负责解释和执行指令，运算器负责算术和逻辑运算。
8.指令的执行过程：计算机按照程序顺序依次执行指令，指令的执行过程包括取指令、解码、执行和访存。
指令集架构是计算机硬件和软件交互的接口。
9.总线和IO结构：总线是计算机内部各个部件之间传输数据和信号的通道，包括地址总线、数据总线和控制总线。
IO结构包括存储器映射IO和端口映射IO两种方式。
10.中断和异常处理：计算机中断是指暂停当前程序的执行，转而执行其他程序或处理异常情况。
计算机组成原理知识点
计算机组成原理知识点计算机组成原理知识点概述1. 引言计算机组成原理是计算机科学和工程领域的基础学科，它研究计算机系统的基本结构和工作原理。
本文档旨在概述计算机组成原理的核心知识点，为学习和理解计算机硬件提供指导。
2. 计算机系统概述2.1 计算机的定义与分类2.2 计算机的发展历程2.3 计算机系统的基本组成3. 数据的表示与处理3.1 数制与编码3.2 浮点数与定点数表示3.3 逻辑运算与逻辑电路3.4 算术运算的硬件实现4. 指令系统4.1 指令格式与指令类型4.2 指令的编码与解码4.3 控制单元的功能与设计4.4 指令流水线5. 存储系统5.1 存储器的层次结构5.2 随机存取存储器(RAM)5.3 只读存储器(ROM)5.4 缓存存储器(Cache)5.5 虚拟存储器6. 中央处理器(CPU)6.1 CPU的结构与功能6.2 时钟与同步6.3 寄存器与寄存器组6.4 算术逻辑单元(ALU)6.5 指令执行过程7. 输入/输出系统7.1 I/O接口的作用与分类7.2 轮询与中断7.3 直接内存访问(DMA)7.4 I/O设备的控制8. 总线与互连网络8.1 总线的概念与分类8.2 总线协议与通信8.3 互连网络的设计与优化9. 并行组织与高性能计算9.1 并行处理的基本概念9.2 多处理器系统9.3 向量处理器与流水线处理器9.4 高性能计算架构10. 结论本文档提供了计算机组成原理的关键知识点，为深入理解计算机硬件打下了坚实的基础。
通过掌握这些知识点，读者将能够更好地理解计算机系统的工作原理，并为进一步的学习和发展奠定基础。
请注意，本文档仅为计算机组成原理知识点的概述，每个部分都需要更深入的研究和学习才能完全理解。
此外，随着技术的发展，新的知识点和概念可能会被引入，因此持续学习是必要的。
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。
计算机组成原理期末重点章节知识点精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版计算机组成原理第一章计算机系统概论（清楚一个概念）计算机的性能指标：吞吐量：表征一台计算机在某个时间间隔内能够处理的信息量。
响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
利用率：在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占的比率，用百分比表示。
处理机字长：指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。
总线宽度：一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
存储器容量：存储器中所有存储单元的总数目，通常KB,MB,GB,TB来表示。
存储器带宽：单位时间内存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。
主频/时钟周期：CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率叫CPU的主频。
度量单位MHZ（兆赫兹）、GHZ（吉赫兹）主频的倒数称为CPU时钟周期（T),T=1/f，度量单位us，nsCPU执行时间：表示CPU执行一般程序所占的CPU时间，公式：CPU执行时间=CPU时钟周期数xCPU时钟周期CPI：表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的平均时钟周期数。
公式：CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/程序包含的指令条数MIPS：表示平均每秒执行多少百万条定点指令数，公式：MIPS=指令数/（程序执行时间x10^6）第二章运算方法和运算器原码定义：（1）整数（范围（-（2^n-1）~ 2^n-1)（2）小数(范围-（2^-n-1 ~ 1-2^-n)反码定义：（3）整数（范围（-（2^n-1）~ 2^n-1)（4）小数(范围-（2^-n-1 ~ 1-2^-n)补码定义：（5）整数（范围（-（2^n ）~ 2^n-1)（6）小数(范围（-1 ~ 1-2^-n)移码表示法（用于大小比较与对阶操作）IEEE754标准格式：符号位（1位）+ 阶码（移码）+ 尾数正溢：两个正数相加，结果大于机器字长所能表示的最大正数负溢：两个负数相加，结果小于机器字长所能表示的最小负数检测方法：1、双符号位法2、单符号位法不带符号阵列乘法器：同行间并行不同行间串行浮点加减运算操作过程大体分四步：1、0操作数检查2、比较阶码大小完成对阶3、尾数进行加减运算4、结果规格化所进行舍入处理流水线原理:时间并行性线性流水线的加速比：C k=T L/T K =nk/k+（n-1）第三章存储系统程序局部性原理：在某一段时间内频繁访问某一局部的存储器地址空间，而对此范围以外的地址空间则很少访问的现象。
(完整版)计算机组成原理复习提纲
第1章：计算机系统概论1、计算机系统由哪两部分组成？计算机系统性能取决于什么？计算机系统是由“硬件”和“软件”组成。
衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的，既包括硬件的各种性能指标，又包括软件的各种功能。
1）计算机系统由硬件和软件两部分组成。
2）计算机系统性能由硬件和软件共同决定。
2、计算机系统5层层次结构从下到上由哪五层组成？哪些是物理机，哪些是虚拟机？1）微程序机器、传统机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器2）微程序机器和传统机器是物理机，其他是虚拟机。
3、在计算机系统结构中，什么是翻译？什么是解释？1）翻译：将一种语言编写的程序全部翻译成另一种语言，然后再执行；2）解释：将一种语言编写的程序的一条语句翻译成另一种语言的一条或多条语句，然后执行，执行完这条语言后，再解释下一条。
4、什么是计算机体系结构？什么是计算机组成？以乘法指令为例说明二者区别。
1）计算机体系结构是指那些能够被程序员看到的计算机的属性。
如指令集、数据类型等；2）计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现出来的属性；3）以乘法指令为例，计算机是否有乘法指令，属于体系结构的问题。
乘法指令是采用专用的乘法器，还是使用加法器和移位器构成，属于计算机组成的问题。
5、冯诺依曼机器的主要特点？1）计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成；2）指令和数据存储在存储器中，并可以按地址访问；3）指令和数据均以二进制表示；4）指令由操作码和地址码构成，操作码指明操作的性质，地址码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，通常按自动的顺序取出执行；6）机器以运算器为中心，I/O设备与存储器交换数据也要通过运算器。
（因此，后来有了以存储器为中心的计算机结构）6、画出现代计算机的组成框图。
P10,图1.97、什么是存储单元、存储字、存储字长、存储体？存储单元：存储一个存储字并具有特定存储地址的存储单位；存储字：一个存储单元中存放的所有的二进制数据，按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据。
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。
计算机组成原理专业复习
计算机组成原理专业复习第一，计算机体系结构。
计算机体系结构是计算机组成原理的基石，它描述了计算机硬件系统的基本组成和工作原理。
学习计算机体系结构时，可以重点了解冯·诺伊曼体系结构和哈佛体系结构的特点和区别，了解指令的执行过程，掌握指令周期、时钟频率和吞吐率的关系，理解多核处理器和并行计算的概念。
第二，数字逻辑和数字电路。
数字逻辑与数字电路是计算机硬件设计的基础，它们用于实现计算机中的各种逻辑操作和算术运算。
在学习数字逻辑和数字电路时，可以着重了解布尔代数和逻辑运算的原理，学习逻辑门的设计和实现，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法，学习存储器的原理和结构。
第三，指令系统和汇编语言。
指令系统是计算机软件与硬件之间的接口，它规定了计算机能够执行的指令集和指令的格式。
学习指令系统和汇编语言时，应重点了解指令的格式和编码方式，掌握不同寻常方式的寻址模式，学习如何进行指令的编译和反汇编，理解指令的执行过程和流水线技术的应用。
第四，存储器和存储器层次结构。
存储器是计算机系统中的核心组件，它用于存储和读取数据和指令。
学习存储器和存储器层次结构时，可以了解不同类型的存储器（如RAM、ROM、Cache等）的特点和应用场景，学习存储器的映射和编址方式，掌握主存和辅存的交互方式和数据传输技术。
第五，中央处理器（CPU）。
中央处理器是计算机中最重要的部件，它负责执行指令和进行数据处理。
学习中央处理器时，可以了解CPU的结构和功能，学习指令的译码和执行过程，理解流水线技术和指令级并行技术的原理和优化方法，了解中断和异常的处理过程。
第六，输入输出系统。
输入输出系统是计算机与外部设备之间的数据传输通道，它用于实现计算机与外部环境的交互。
学习输入输出系统时，可以了解外设和控制器的接口标准和协议，学习输入输出的数据传输方式和中断处理机制，掌握中断处理和DMA传输的基本原理。
在复习计算机组成原理时，可以结合教材和参考书籍进行系统化的学习，同时还需要进行大量的实验和习题练习，加深对知识的理解和掌握。
计算机组成原理复习要点及复习资料
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、、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，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。
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与相关资料。
主机：是计算机硬件的主体部分，由和主存储器合成为主机。
：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，现在的内除含有运算器和控制器外还集成了）。
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、各种逻辑部件与控制电路组成。
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。
存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
计算机组成原理复习重点及要求
计算机组成原理复习重点及要求第二章运算方法和运算器1．定点数的表示方法：掌握定点数的概念；掌握定点数的机器码表示（主要是原码、补码和移码）。
2．定点数的运算方法：掌握补码加减运算方法、溢出概念及检测方法；理解原码乘除运算方法。
3．定点运算器：掌握全加器的功能；掌握行波进位加减法器的结构及工作原理；理解多功能ALU的结构原理；掌握定点运算器的基本结构及其特点（包括单总线结构、双总线结构和三总线结构）。
4．浮点数的表示方法：掌握浮点数的概念；掌握浮点数表示的一般格式；掌握浮点数规格化表示的方法及其意义。
5．浮点数的运算方法：掌握浮点数的加减运算方法及步骤。
第三章存储系统1．理解多级存储器体系结构的意义及各级存储器的主要作用；掌握主存各项性能指标的含义。
2．SRAM存储器：理解存储器芯片的逻辑结构（包括存储阵列、双译码方式、读写控制等）；掌握SRAM存储器芯片的外部引脚特征（包括地址、数据、控制引脚）；掌握SRAM存储器的优、缺点及主要用途；掌握SRAM存储器容量扩充方法（包括位扩展、字扩展、字位同时扩展、多种字长访问，以及与CPU的连接等）。
3．DRAM存储器：掌握DRAM存储器的存储原理；理解DRAM存储器的刷新问题及刷新方法；掌握DRAM存储器芯片的外部引脚特征；掌握DRAM存储器的优、缺点及主要用途。
4．ROM存储器：掌握ROM存储器的种类；掌握几种可编程ROM的擦、写特点。
5．Cache存储器：掌握cache存储器的作用及工作原理，理解程序局部性原理的意义；掌握cache－主存系统性能指标的计算方法（包括命中率、平均访问时间及效率）；掌握各种主存与cache的地址映射方式及其特点，理解各种映射方式下的主存与cache的地址格式及其各字段的含义；理解替换策略对cache存储器的意义。
6．虚拟存储器：掌握虚拟存储器的作用及相关概念；掌握各式虚拟存储器的工作原理及特点（包括页式、段式和段页式虚拟存储器）；掌握各式虚拟存储器的地址变换过程，理解各自的虚地址格式及其各字段的含义。
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第1章 计算机系统概论
1、了解计算机的分类和发展简史 2、了解计算机的硬件组成要素 ♦ 运算器、控制器、存储器、I/O接口（I/O设备）、总线 3、了解计算机软件的分类 ♦ 系统软件、应用软件 4、了解计算机体系结构的概念（以程序员的观点） ♦ 计算机可分为不同的层次结构 计 ♦ 不同的程序员看到不同层次的计算机 算 机 科 学 系
计 掌握：对事物和知识在理解的基础上，能加以运用。 算 机 科 学 系
关于课程考核的说明
1、平时成绩（40%） 其中实验20%，作业10%，出勤10% 2、课程考试（60%） 1）单项选择题（20分） 2）填空题（20分） 3）判断题（10分）
计 算 机 科 学 系
4）计算题（20分）
5）分析应用题（30分）
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第五章 中央处理机
1、理解CPU的功能和基本组成* 2、理解指令周期、机器周期和时钟周期的概念* 3、掌握使用方框图语言表示指令周期的方法* (例1) 4、了解时序信号的作用、体制和控制方式 5、理解微程序控制、微操作、微指令和微程序的概念 6、理解微程序控制器的原理框图 7、掌握微指令格式、微指令编码和微程序设计技术* 计 8、理解流水CPU的结构、工作原理和流水线的主要问题 算 机 9、理解RISC机器的主要特点* 科 学 系
计 算 机 科 学 系
5、理解Cache的功能和基本工作原理 6、掌握评价Cache的性能指标及其计算方法* (例6) 7、理解Cache地址映射方法、替换算法和写操作策略 8、理解页式虚拟存储器、段式虚拟存储器、段页式虚拟存储器 的工作原理
第四章 指令系统
1、了解计算机对指令系统的基本要求 2、掌握指令的基本格式及其特点* (例1、例2、例4) 3、掌握指令的寻址方式 * 4、掌握操作数的基本寻址方式 * 5、掌握指令系统的典型分类* 6、掌握RISC指令系统的特点*
第2章 运算方法和运算器
1、掌握定点数、浮点数、十进制数表示方法* (例1、例2) 2、掌握机器的原码、反码、补码和移码表示方法及特点 * 3、掌握奇偶校验原理和方法 4、掌握定点加、减法运算及溢出判断方法 * (例11～例18) 5、理解基本二进制加法/减法器的结构和工作原理 (P2.3) 6、了解定点原码并行乘法器和除法器的工作原理 7、理解定点运算器的组成（ALU单元、进位链） 计 8、理解ALU内部总线结构、及运算器的基本结构 (P2.14、2.15) 算 机 9、掌握浮点数加减法运算的方法和步骤 * (例28) 科 学 系
计算机组成原理
复习要点
计 算 机 科 学 系
计算机硬件技术教研室 2009.12/2012.12/2014.6
关于课程教学要求的说明
教学要求通常使用了解、理解和掌握三个词语来描述。
了解：指对事物或知识有一个初步的认识，包括对概念、常识 的必要记忆，但不要求清楚明白其内在规律或工作原理。 理解：对事物或知识有比较深入的认识，不仅包括对对概念、 常识的记忆，而且要求能够清楚明白其内在规律或工作 原理，并能用自己的言语加以陈述说明。
第3章 主存储器
1、理解存储器分级体系结构的概念 (P3.1) 掌握主存储器的技术指标* 3、掌握SRAM、DRAM的逻辑结构* (P3.3/P3.7) 掌握DRAM动态刷新方法* 3、掌握存储器容量计算和扩展方法* (例2、例3) 4、了解SRAM、DRAM及各类ROM的存储外特性 4、理解多模交叉存储器的编制方法和特性
第六章 总线系统
1、理解总线的基本概念、结构形态和内部结构* 2、掌握总线信息传送方式 3、理解总线接口的基本概念*
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3、掌握总线集中式仲裁方式* 4、理解总线的同步定时和异步定时的概念 5、了解总线数据传输模式 计 算 机 科 学 系
第八章 输入输出系统
1、了解外设的速度分类等级 2、掌握程序方式的概念和原理* 3、掌握中断方式的概念、单级中断和多级中断的原理* 4、掌握DMA方式的概念、DMA传送方式、DMA控制器的组 成和工作原理
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