计算机组成原理复习计算组成原理复习.pptVIP

复习课 教学目标 掌握第1章计算机系统概论知识点 掌握第3章系统总线知识点 掌握第4章存储器知识点 掌握第5章输入输出系统知识点 掌握第6章计算机的运算方法知识点 掌握第7章指令系统知识点 期末考试题型 选择题 （10小题 1.5分） 15分 名词解释（5小题 3分） 15分 简答题 （6小题 5分） 30分 计算题 （4小题 7分） 28分 设计题 （2小题 12分，选做1题） 20分 计算机系统组成 计算机系统的层次结构 冯·诺依曼计算机的特点 1945年，数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念 计算机由五大部件组成 指令和数据以同等地位存于存储器 指令和数据用二进制表示 指令由操作码和地址码组成 指令在存储器内顺序存放 以运算器为中心 指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？ 总线的基本概念 为什么要用总线 什么是总线 是连接各个部件的信息传输线 是各个部件共享的传输介质 总线的分类 片内总线 系统总线 通信总线 总线控制 主要包括两部件：判优控制 通信控制 主设备(模块)：对总线有 控制权 从设备(模块)：响应从主设备发来的总线命令 总线控制 通信控制 目的解决通信双方协调配合问题 总线通信的四种方式 存储器分类 存储器的层次结构 存储器三个主要特性的关系 存储器的层次结构 缓存----主存层次和主存----辅存层次 主存储器概述 主存的基本组成 主存储器概述 主存中存储单元地址的分配 寻址范围 地址线 一个16K×32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是? 主存储器概述 主存的技术指标 存储容量 存储速度 存取时间 存储周期 存储器的带宽 随机存取存储器 ( RAM ) 静态 RAM ( SRAM ) 动态 RAM ( DRAM ) 为什么要刷新 刷新方式（集中刷新、分散刷新、异步刷新） 存储器容量的扩展 位扩展（增加存储字长） 存储器容量的扩展 字扩展（增加存储字的数量） 存储器与 CPU 的连接 主存和 CPU 的联系 存储器与 CPU 的连接 连接控制 地址线的连接 数据线的连接 读/写线的连接 片选线的连接 合理选用芯片 其他 时序、负载 海明码 编码 （发现两位错或纠正一位错的编码） L=3 高速缓冲存储器概述 程序访问的局部性原理 Cache 的基本结构 主存和缓存的编址 主存和缓存按块存储 块的大小相同 Cache 的命中率与效率 CPU 欲访问的信息在 Cache 中的比率 Cache –主存系统的效率 设 Cache 命中率 为 h，访问 Cache 的时间为 tc，访问 主存 的时间为 tm 则有： Cache–主存的地址映射 直接映射 Cache–主存的地址映射 全相联映射 Cache–主存的地址映射 组相联映射 典型例题：例4.9 例4.11 输入输出系统的组成 I/O 软件 I/O 指令 CPU 指令的一部分 通道指令 通道自身的指令 I/O 硬件 I/O接口 I/O设备 I/O 与主机信息传送的控制方式 程序查询方式 程序中断方式 直接存储器存取方式DMA I/O通道方式 I/O处理机方式 I/O 接口的基本组成 DMA 方式 真值与机器数 真值 X=-0.11111 机器数 原码 X=1.11111 补码 X=1.00001 反码 X=1.00000 移码 X=0.00001 转换 真值与机器数 定点与浮点表示 定点表示 定点与浮点表示 浮点表示 定点与浮点表示 定点与浮点表示 尾数规格化 尾数用原码表示时：0.1 xxxxxx …x 1.0 xxxxxx …x 尾数用补码表示时：0.1 xxxxxx …x 1.0 xxxxxx …x 定 点 运 算 加减法运算 加法 [A]补 +