计算机组成原理复习要点(复习必过).doc

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
每章重点内容
概述
1、什么是计算机组成

计算机组成
逻辑组成
物理组成
设备级组成
版块级组成
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）。
（2）软件以2#表示。
（3）采用存储程序
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；
指令采用串行执行方式。
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

（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。
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，则：
X原=X当1>X≥0
X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，则：
X原=X当2n>X≥0
X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=1.1011000
0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≥0
X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≥0
X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（MODM）
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+1
2、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300-50