苏州科技学院计算机组成原理复习笔记 - 图文

SRAM DRAM cache 内存 不需要 需要 用 不是 是 4．DRAM的两种刷新方式

DRAM刷新方式：集中式刷新、分散式刷新； 集中式刷新：每隔一段时间连接刷新所有行。 分散式刷新：每隔一段时间刷新一行。 5．主存的性能指标

存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。 存储容量：存储器中可以存放内容的存储单元总数。 存取时间：一次读/写的时间。

存储周期：存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔。 存储器带宽：单位时间内存取的信息量（b/s,B/s做量度）。

存取时间、存储周期、存储器带宽三个概念反映了主存的速度指标。 6．存储器扩展

存储器容量的扩充主要有字长位数扩展和字存储容量扩展。 （1）字长位数扩展 d=设计要求的存储器容量/已知芯片存储容量

例：利用1MX4位的SRAM芯片，设计一个存储容量为1MX8位的SRAM存放器。 d=(1MX8)/(1MX4)=2(片) （2）字存储容量扩展

例：利用1MX8位的DRAM芯片，设计2MX8位的DRAM存储器。 d=(2MX8)/(1MX8)=2(片) 7.地址线与数据线

一个512K×16的存储器，其地址线和数据线的条数 地址线：512K=512*1024=29*210=219，所以地址线为19。 数据线：16就是数据线。 8．只读存储器和闪速存储器 只读存储器（ROM）：掩模ROM，可编程ROM（EPROM和E2PROM）； 闪速存储器：Flash存储器。

EPROM：光擦可编程的只读存储器 E2PROM：电擦可编程的只读存储器 9．提高存储器访问速度的方法：

? 双端口存储: 两套相互独立的读写电路 ? 交叉存储：同时读写，顺序传送（流水） ? Cache：解决CPU和主存之间的速度匹配问题 10．地址映射和替换算法 知识点 名称 解释 主存中的一块的地址（块号）和块的内容（字）全相联映射 一起放在cache的行中，块地址存在cache行的标记部分中。 主存与Cache地址映射 直接映射 一种多对一的映射关系，但一个主存块只能复制到cache中一个特定位置。 组相联映射 前两种折衷方案。 Cache中替换算法最不经常使用（LFU） 把一段时间内访问次数最少的那行数据换出。 （策略） 近期最不经常使用（LRU） 随机替换 近期长久未被访问的行换出。 从特定位置随机选取一行换出即可。 11．虚拟存储器 采用虚拟存储器的主要目的是扩大存储器空间，并能进行自动管理。 常用的虚拟存储器系统由哪两级存储器组成？ 主存——辅存 第四章 指令系统 1．指令

计算机程序：由一系统机器指令组成。

机器指令：被称为指令，由操作码字段（操作性质）与地址码字段（操作数，地址，结果等）组成。介于微指令与宏指令之间。每一条指令可以完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。 从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型： 寄存器—寄存器型（RR）、寄存器—存储器型（RS）、存储器—存储器型（SS） 2．指令系统 指令系统类别 特点 精简指令系统（RISC） ①. 选取使用频率最高的一些简单指令，指令条数少； ②. 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少； ③. 只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。 复杂指令系统（CISC） 指令多，寻址方式多等。 3．计算机寻址方式 寻址方式种类 解释 隐含寻址 指令中隐含着操作数的地址 立即寻址 指令中直接给出操作数 直接寻址 指令中给出操作数在内存中的存储地址 间接寻址 指令中给出操作数地址在内存中的地址 寄存器寻址 指令中给出操作数在寄存器的地址。 寄存器间接寻址 操作数地址在通用寄存器中，操作数在通用寄存器指定的内存地址中 偏移寻址 直接与寄存器寻址方式结合：相对寻址，基址寻址，变址寻址。 段寻址 微机中采用这种寻址方式 堆栈寻址 寄存器堆栈和存储器堆栈 4．程序控制类指令的功能是？ 答：程序控制指令用于程序执行流程的控制。程序控制指令又称转移指令，主要是改变程序执行的顺序。

5．汇编语言特性：硬件相关、编制难度大、执行速度快。 第5章 中央处理器 1．中央处理器

中央处理器（CPU）的作用：指令控制，操作控制，数据加工。由运算器、控制器和寄存器组构成。

CPU中的主要寄存器有：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、地址寄存器（AR）、缓冲寄存器（DR），通用寄存器（R0~R3）、。状态条件寄存器（PSW）。 2．操作控制器 名称：操作控件器 作用 根据指令操作码和时序信号产生各种操作控制信号 分类 硬布线控制器 原理 公式 控制信号是指令操作码译码器输出C=f(Im,Mi,Tk,Bj); Im、时序信号（节拍电位Mi,节拍脉冲Tk）和状态条件信号Bj的逻辑函数。 微程序控制器 原理：主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成，其中微指令寄存器分为微地址寄存器和微指令寄存器两部。 原理图如下图所示： 指令寄存器 IR 地址译码码头 控制存储器 … 微命令 寄存器 微程序控制器组成原理框图 P字段 控制字段 微地址寄存器 地址转移逻辑 状态条件 … OP 微命令信号 3.指令周期

指令周期是指CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间。 4．水平型微指令与垂直型微指令比较 比水平性微指令一次可完成多个微操作，垂直型一次只能完成1到2个微较 操作。 ①. 水平型微指令并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型指令则较差。 ②. 水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。 ③. 由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。 垂直型微指令则相反，微指令字较短而微程序长。 ④. 水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。 5．并行处理技术 并行性：并发性是指两个以上的事件在同一时间间隔内发生。 一个m段流水线处理器提高的效率 计算：第一条指令m，其他指令1，若有n条指令则m+(n-1)，效率mn/[m+n-1] 若n很大，则mn/[m+n-1]约等于mn/n，即m 第六章 总线系统 1．系统总线

总线是构成计算机系统的互联机构，是多个系统功能部件之间进行数据传递的公共通路。 总路线分类 解释 内部总线 CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线 CPU同其他高速功能部件之间连接的总线 分类名称 功能 系统总路线 数据总线 传输数据 控制总线 提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号及时序信号 地址总线 指定主存和I/O设备接口电路的地址 I/O总路线 I/O设备之间互连的总线 2．总线仲裁方式 按仲裁电路位置分 解释 每个功能模块有两条线连到总线控制器：一条送往仲裁器的总线请求信号线BR，一条是仲裁器送出的总线授权信号线BG。 分类 说明 在查询链中离总线最近的设备具有最高优先解释 级，离总线仲裁器越远，优先级低。 链式查询方式 优点 用很少线就可以实现总线仲裁，易扩充设备。 对电路故障最敏感。 缺点 低优先级设备难得到响应，解释 计数器来实现优先级的序列变更。 集中式仲裁 计数器定时 优点 可改变优先次序。 查询方式 灵活性是以增加线数为代价的，若从零开始，缺点 低优先级设备难得到响应。 根据排队电路，它根据一定的优先次序决定设解释 备请求的响应。 响应时间最快，即确定响应设备时所花费时间独立请求方式 优点 少。对优先次序的控制相当灵活。 缺点 分散（分布）式仲分布式仲裁不需要集中的总路线仲裁器，每个潜在的主能模块都有自己裁 的仲裁号和仲裁器。需要将自己的仲裁号与共享的仲裁号进行比较，大于时仲裁号将被收回。最后，获胜者的仲裁号留在仲裁总线上。 3．单总线系统 从信息流的传送效率来看，单总线系统工作效率最低。 4．同步通信比异步通信具有较高的传输频率的原因

原因：用一个公共的时钟信号（统一时序信号）进行同步 第七章 外存与I/O设备 1．磁盘存储器 技术指标 解释 存储密度 存储密码分为道密度、位密度、面密度。 存储容量 可以存储的字节总数。 根据读写指令，磁头从一个位置转移到新的记录位置，至开始读或写数据所需要的时间。 平均存取时间 组成：寻道时间，等待时间，数据传输时间。 平均等时间等于转一圈时间的一半 数据传输率 在单位时间内向主机传送数据的字节数 2．磁盘驱动器向盘片磁层记录数据时，采用的写入方式是串行的还是并行的？ 答采用的是并行。