计算机组成原理复习要点及答案 - 图文

数据线、地址线和WE分别都相连，CS0中间隔着一个与非门相连。

（3）字、位扩展：既增加存储字长，又增加存储字数量。例如8片1K*4位的芯片组成4K*8位（12根地址线，8根数据线）的存储器。如图所示：

存储器设计的基本过程：（课本p94 例4.1，P95 例4.2） 1）根据题目的地址范围写出相应的二进制地址码。

2）根据地址范围的容量以及该范围在计算机系统中的作用，选择存储芯片。 3）分配CPU的地址线。 4）片选信号的形成。

17、 计算机主频、周期、速度等基本概念，以及相关计算。

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的工作频率（主频）包括两部分：外频与倍频，两者的乘积就是主频。另外主频 = 1 / 时钟周期；

时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。时钟周期 = 1/主频。

主频 / MIPS = 每秒运行的时钟周期。

18、 Cache的基本概念，工作原理，以及相关计算。

1）由主存地址映射到Cache地址称为地址映射。地址映射方式有直接映射（固定映射关系）、全相联映射（灵活性大的映射关系）、组相联映射（上述两种映射的折中）。（p120~p122所有例题）

2）工作原理：

3）命中与未命中：

缓存共有 C 块，主存共有M块M>>C

命中：主存块调入缓存，主存块与缓存块建立了对应关系，并用标记记录与某缓存块建立了对应关系的主存块号。 未命中：主存块未调入缓存，主存块与缓存块未建立对应关系。

Cache的容量与块长是影响Cache效率的重要因素，通常用“命中率”来衡量Cache的效率。命中率是指CPU要访

问的信息已在Cache内的比率。

在一个程序执行期间，设Nc为访问Cache的命中次数，Nm为访问主存的次数，则命中率h为：

h?NCNC?Nm

设tc为命中时Cache的访问时间，tm为未命中的主存访问时间，1-h表示未命中率，则Cache-主存系统的平均访问

时间ta为：

ta = htc+(1-h)tm

用e表示访问效率：

e?tctc?100%??100% tata ? htc?(1-h)tm可见，为提高访问效率，命中率h越接近1越好。（P111 4.7）

19、 计算机数据通路结构及微指令控制流程。

计算机数字系统中，各个子系统通过数据总线连接形成的数据传送路径称为数据通路。 数据通路的设计直接影响到控制器的设计，同时也影响到数字系统的速度指标和成本。如图所示：

数据通路结构图

微程序控制的基本思想：

是仿照通常的解题程序的方法，把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到一个只读存储器里．当机器运行时，一条又一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作 .

采用微程序控制方式的控制器称为微程序控制器。所谓微程序控制方式是指微命令不是由组合逻辑电路产生的，而是由微指令译码产生。一条机器指令往往分成几步执行，将每一步操作所需的若干位命令以代码形式编写在一条微指令中，若干条微指令组成一段微程序，对应一条机器指令。在设计CPU时，根据指令系统的需要，事先编制好各段微程序 ，且将它们存入一个专用存储器（称为控制存储器）中。微程序控制器由指令寄存器IR、程序计数器PC、程序状态字寄存器PSW、时序系统、控制存储器CM、微指令寄存器以及微地址形成电路。微地址寄存器等部件组成。执行指令时，从控制存储器中找到相应的微程序段，逐次取出微指令，送入微指令寄存器，译码后产生所需微命令，控制各步操作完成

工作原理图：

微程序控制单元的基本组成：

【注意】多看看课本和老师的ppt总是没有坏处的！！