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2021年四川大学计算机组成原理知识点 2021年四川大学计算机组成原理知识点 PAGE / NUMPAGES 2021年四川大学计算机组成原理知识点 第一章 诺依曼体制重要思想： ①采用二进制代码表达信息 ②采用存储程序工作方式（核心概念） ③计算机硬件系统由五大部件（存储器、运算器、控制器、输入\出设备）构成 cache:高速缓存，为解决CPU与主存之间速度匹配而设立存储器。位于CPU和主存之间，速度可以与CPU同样快，存储是近来就要使用程序和数据，容量较小。 总线：一组连接各种部件公共信号线，可以分时地接受与发送各部件信息。 通道：也称为通道控制器，可以执行专用通道命令，是管理I/O操作控制部件。 从构成角度划分层次构造模型： 系统分析级（数学模型、算法） 软件某些顾客程序级（顾客程序） 软件某些 应用程序（软件资源） 语言解决程序（解释、编译） 硬软界面操作系统级（操作系统） 硬软界面 老式机器级（指令系统） 硬件某些微程序级（微程序控制器） 硬件某些 5逻辑部件级（硬件逻辑部件） 虚拟机：普通是指通过配备软件，扩充机器功能后形成一台计算机，而实际硬件在物理功能上并不具备这种语言功能。 软硬件逻辑等价：在计算机中，有许多功能可直接由硬件实现，也可在硬件支持下依托软件实现，对顾客而言，在功能上是等价。这种状况称为软硬件在功能上逻辑等价。例如，乘法运算可由硬件乘法器实现，也可以在加法器与移位器支持下，通过执行乘法子程序实现。 固件：微程序类似于软件，但被固化在只读存储器中，属于硬件CPU范畴，称为固件。 字长：基本字长普通是指参加一次定点运算操作数位数。基本字长影响计算机精度、硬件成本，甚至指令系统功能。 数据通路宽度：指数据总线一次能并行传送数据位数，它影响计算机有效解决速度。 数据传播率：是指数据总线每秒钟传送数据量，也称为数据总线带宽。 数据传播率=总线数据通路宽度×总线时钟频率/8（B/s） 第二章 计算机中信息分为两大类，一类是计算机解决对象，称为数据；另一类是控制计算机工作信息，称为控制信息。相应地，在计算机工作时将存在数据流、控制流两类信息流。 2.在原码表达中，真值0可以有两种不同表达形式，分别称为+0和-0. 对于整数原码，表达数范畴是 在补码表达中，数0只有一种表达办法00……0 对于定点整数补码，表达数范畴是 所谓浮点数规格化，就是通过移动尾数，使尾数M绝对值最高位数字为1。即M满足1/2≤|M|1时，这个浮点数就是规格化数。 1）对于原码，规格化后，尾数最高数字位必要为1 。 正数：0.1××……× 负数：1.1××……× 2）对于补码，规格化后，尾数符号位与最高数字位必要相反。 正数： 0.1××……× 负数： 1.0××……× (-1/2除外:1.100……0） 移码：是一种专门用于浮点数阶码表达码制，采用这种表达办法可以更加以便地比较两数阶码大小。 6.指令基本信息：操作码与地址码 7. 显地址：如果在指令代码中明显地给出地址，例如在指令中写明主存储器单元地址码或是寄存器号，则这种地址称为显地址。 隐地址：如果地址以隐含方式商定，而指令中并不给出该地址码，则这种隐含商定地址就称为隐地址。简化地址构造基本途径就是使用隐地址。普通以寄存器或堆栈作为隐含地址。 8.浮点数表达范畴 eg.字长8位，3位表达阶码，5位表达尾数，只考虑绝对值。 则浮点机表达范畴是 *0.0001 ~ *0.1111 即1/128 ~ 7.5 同样字长，定点机表达范畴是 0.0000001 ~ 0.1111111 即1/128 ~ 127/128 结论：相似字长，浮点数表达范畴远不不大于定点数。 8.固定长度操作码：操作码位数一定且位置固定。 可变长操作码：当指令地址某些位数较多时，让操作码位数少些；当指令地址某些位数减少时，可让操作码位数增多，以增长指令种类，这称为扩展操作码。 10.由于寄存器数远少于主存储器单元数，因此指令中存储寄存器号字段位数也就大大少于存储地址码所需位数，采用寄存器寻址方式或其她以寄存器为基本寻址方式，可以大大减少指令中一种地址位数，从而有效地缩短指令长度。 采用隐地址可以减少指令中地址数目，与减少地址位数不同概念。 练习： 1、试比较下列各数对中两个数大小： （1）（）10和（）8 （2）（0.115）10和（0.115）16 （3）（0.625）10和（0.505）8 答（1）（）10 （）8 （2）（0.115）10 （0.115）16 （3）（0.625）10 （0.505）8 2、已知一种正数+9和一种负数-9，分别