计算机组成原理期末(整理).doc

计算机组成原理期末复习纲要
理解与识记。
1、冯·诺依曼体制的核心思想：采用存储程序工作方式。
①事先编制程序(根据问题找算法编程序)；
②将程序存储于计算机的存储器中；
③计算机在运行时自动地、连续地从存储器中依次取出指令加以执行。
总线的特性:机械特性、电气特性、功能特性、时间特性。
指令系统的定义：一台计算机中所有机器指令的集合。
对指令系统性能的基本要求:完备性、有效性、规整性、兼容性。
（1）寄存器寻址在指令的地址码部分给出某一寄存器的某一单元的名称，而所需的操作数就在这个寄存器的该单元中。
EA=Ri；
执行阶段不访存，只访问寄存器，执行速度快
寄存器个数有限，可缩短指令字长
（2）、寄存器间接寻址地址码部分给出的是寄存器的某个单元格名称，该单元格中存放的是操作数在主存中的地址。
EA=(Ri)；
有效地址在寄存器中，操作数在存储器中，执行阶段访存
便于编制循环程序
、相对寻址把当前PC中的内容与指令地址码部分给出的位移量之和作为操作数的地址.
EA=(PC)+A；
A是形式地址（可正可负，补码）
A的位数决定操作数的寻址范围,广泛用于转移指令。
、变址寻址
IX为变址寄存器（专用），通用寄存器也可以作为变址寄存器
EA=(IX)+A；
如果在变址寻址中引入基址寄存器，则EA=(IX)+(BR)+A；
可扩大寻址范围,IX的内容由用户给定
在程序的执行过程中IX内容可变，形式地址A不变
便于处理数组问题
5、分辨率：在显示屏幕上，图像都是由称作像素的光点组成的，光点的多少称作分辨率（显示设备能够表示像素的个数）；
灰度级：所显示像素点的暗亮差别称作灰度级。
中断:在接到随机请求后,CPU暂停执行原来的程序,转去执行中断处理程序,为响应的随机事件服务,处理完毕后CPU恢复原程序的继续执行,这个过程称为中断.
DMA控制方式的基本思想（P253）：
是一种完全由硬件执行的主存与外设之间数据直接传送的I/O控制方式,由DMA控制器从CPU接管对总线的控制权，数据传送不经过CPU，而直接在主存和外设之间进行。一般用于高速成组的数据传送。
DMA与主存交换数据的三种方式：
停止CPU访问主存(CPU暂停方式)
CPU周期挪用（或周期窃取）
DMA与CPU交替访问（直接访问存储器工作方式）
DMA方式传送数据的三个阶段：预处理、数据传送、后处理。
6、通道的基本功能：P261——P262
通道是一种硬件机构，又称I/O处理机。因其是专用，故有很强的I/O处理能力。它接受CPU的委托，独立地执行自己的通道程序来实现内存与外设之间的数据传输。当CPU委托的I/O任务完成后，通道发出中断，请求CPU进行结束处理。
根据信息交换方式，通道可分成：选择通道、多路通道（字节多路通道、成组多路通道）。
比较四种I/O控制方式与CPU的并行程度高低：
程序查询方式：数据在CPU和外设之间的传送完全靠计算机程序控制，是在CPU主动控制下进行的。
中断方式：适用于随机出现的服务，按字节方式传输数据，一定程度上实现了CPU与I/O设备的并行工作。
DMA方式：适用于内存与外设之间的大批量数据交换的场合，以块的方式传输数据，传输率仅受内存访问 时间的限制，基本实现了CPU与外设的并行工作。
通道方式：可实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，完全实现了CPU与外设的并行工作。
DRAM、SRAM的比较：
存储原理集成度芯片引脚功耗价格速度刷新动态DRAM电容高少小低慢有静态SRAM触发器低多大高快无DRAM刷新的概念：为了维持DRAM记忆单元存储信息，通常每隔2ms就必须对存储体中所有记忆单元的栅极电容补充一次电荷，这个过程就是刷新。
机器指令与微指令之间的关系：
1.一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。因此，一条机器指令的功能是由若干条微指令组成的序列来实现的。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。
2.从指令与微指令，程序与微程序，地址与微地址的一一对应关系来看，前者与内存储器有关，后者与控制存储器有关。
指令周期的定义：取出并执行一条指令所需的全部时间。
微程序控制的基本思想:将微程序设计技术和存储技术相结合,用微程序设计的思想来组织操作控制逻辑,将微命令按一定规则组合成微指令,再把这些微指令按时间先后排列构成微程序,放在一个只读的控制存储器中.当机器运行时，逐条地读出这些“微指令”，从而产生所需要的各种微操作控制信号，使相应部件执行规定的操作。
控制存储器的功能：用来存放实现全部指令系统的微程序
CPU的四大基本功能：(1)指令控制；(2)操作控制；(3)时间控制；(4)数据加工。
控制器主要组成部件： 程序计数器PC、指令寄存器IR
指令译码器、时序产生器