计算机原理复习重点

计算机组成原理第一章计算机系统概论1.概念：存储单元，存储字长,存储容量P17，机器字长P17,指令字长（P19—1.7)2.什么是指令？3.P8，冯诺依曼计算机特点，计算机结构框图，图1。

7.（P19—1。

5)第二章计算机发展及应用1。

什么是摩尔定律?第3章系统总线1．总线的概念P412．总线的分类，系统总线分类?通信总线分类？3．了解总线结构,尤其是双总线和三总线（P53）4．总线控制（重点）P57（1）总线判优控制：集中式,分布式，特点是什么呢？集中式控制：●链式查询,计数器定时查询，独立请求方式；●分别采用怎样的控制方式?（2)总线通信控制(P59）●什么是总线周期？可以分为哪些阶段？●申请分配阶段，寻址阶段,传数阶段，结束阶段各自有哪些功能？●总线通信控制的主要功能:解决通信双方如何获知传输开始和传输结束,以及通信双方如何协调，如何配合的问题。

●四种通信方式：同步通信，异步通信,半同步通信和分离式通信。

●同步通信特点？●异步通信特点？根据应答方式的不同进行分类：不互锁方式，半互锁方式，全互锁方式.●例题:3。

2, 例题3.35课后题3.2, 3.4 3。

5 3。

6 3。

7 3。

13 3.14 3.16第4章存储器1了解主存的基本组成P722。

了解主存存储单元地址分配, 存储字长:一个存储单元存放一串二进制代码的位数。

P73 3。

概念:存储容量,存储速度，存取时间，存取周期, 存储器带宽。

4. 动态RAM的三种刷新方式：P86●集中刷新●分散刷新●异步刷新5存储器容量的扩展方式：位扩展，字扩展,位字扩展P916存储器与CPU连接（设计题）P93 例题4。

17存储器校验：汉明码校验方法P100 例题4。

4 例题4.58 Cache—主存地址映射方式: 直接映射，全相联映射、组相连映射，各自特点，例题4.8，例题4.99替换策略: 先进先出算法，近期最少用算法，随即算法10. 辅助存储器章节的概念：磁表面存储器主要技术指标：记录密度,存储容量，平均寻址时间，数据传输率,误码率P12511 循环冗余校验码CRC编码P145 例题4。

一、计算机基础知识 (1).各进制数的转换二进制----十六进制----十进制 例：(101.101)2 转换成十进制。

按公式展开：例：(11.375)10转换成二进制。

整数部分： 小数部分：整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。

二进制数→十六进制数：每四位二进制数来表示一个十六进制数 (2). BCD 码、ASCII 码的表示8421 BCD 码:四位二进制代码来表示一个十进制数 采用7位二进制代码来对字符进行编码。

常用的ASC Ⅱ字符： 0—9 的ASC Ⅱ码30H —39HA —Z 的ASC Ⅱ码41H —5AHa —z 的ASC Ⅱ码61H —7AH (3).原码、补码、反码、 补码运算1、无符号数：一个八位二进制数都用来表示数的大小，没有正负之分。

2、有符号数：只用八位中的低7位用来表示大小，而最高位表示符号，符号位为 0 表示正数，符号位为 1 表示负数3、连同符号位一起数值化了的数，称为机器数4、机器数所表示的真实的数值，称为真值。

5、原码([X]原)：正数的符号用0表示，负数的符号位用1来表示。

6、反码([X]反)：正数的反码与原码相同，如负数，则其反码是符号位保持不变，而其它位按位取反（1变0，0变1）。

7、补码([X]补)：如果是正数，则补码与原码相同，如是负数，则是符号位保持不变，而其它位按位取反，在最末位加1 8.特殊数10000000该数在原码中定义为： -0 在反码中定义为： -127 在补码中定义为： -128对无符号数：(10000000)２ = 12810321012)625.5(2*12*02*12*12*02*1=+++++---对8位二进制数：原码： -127 ~ +127反码： -127 ~ +127补码： -128 ~ +127二、计算机基本组成电路1存储器分类•按用途分类（1）内部存储器（内存）内存空间由地址线条数计算如386 32位地址线232＝4GB（2）外部存储器（外存）软盘硬盘磁带光盘 U盘•按存储器的性质分类（1）RAM（Random Access Memory）－静态RAM （Static RAM）：其存储电路以双稳态触发器为基础,状态稳定,只要不掉电,信息不会丢失,但集成度低。

计算机组成原理第一章计算机系统概论（清楚一个概念）计算机的性能指标：吞吐量：表征一台计算机在某个时间间隔内能够处理的信息量。

响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。

利用率：在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占的比率，用百分比表示。

处理机字长：指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。

总线宽度：一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。

存储器容量：存储器中所有存储单元的总数目，通常KB,MB,GB,TB来表示。

存储器带宽：单位时间内存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。

主频/时钟周期：CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率叫CPU的主频。

度量单位MHZ（兆赫兹）、GHZ（吉赫兹）主频的倒数称为CPU时钟周期（T),T=1/f，度量单位us，nsCPU执行时间：表示CPU执行一般程序所占的CPU时间，公式：CPU执行时间=CPU时钟周期数xCPU时钟周期CPI：表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的平均时钟周期数。

公式：CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/程序包含的指令条数MIPS：表示平均每秒执行多少百万条定点指令数，公式：MIPS=指令数/（程序执行时间x10^6）第二章运算方法和运算器原码定义：（1）整数（范围（-（2^n-1）~ 2^n-1)（2）小数(范围-（2^-n-1 ~ 1-2^-n)反码定义：（3）整数（范围（-（2^n-1）~ 2^n-1)（4）小数(范围-（2^-n-1 ~ 1-2^-n)补码定义：（5）整数（范围（-（2^n ）~ 2^n-1)（6）小数(范围（-1 ~ 1-2^-n)移码表示法（用于大小比较与对阶操作）IEEE754标准格式：符号位（1位）+ 阶码（移码）+ 尾数正溢：两个正数相加，结果大于机器字长所能表示的最大正数负溢：两个负数相加，结果小于机器字长所能表示的最小负数检测方法：1、双符号位法2、单符号位法不带符号阵列乘法器：同行间并行不同行间串行浮点加减运算操作过程大体分四步：1、0操作数检查2、比较阶码大小完成对阶3、尾数进行加减运算4、结果规格化所进行舍入处理流水线原理:时间并行性线性流水线的加速比：C k=T L/T K =nk/k+（n-1）第三章存储系统程序局部性原理：在某一段时间内频繁访问某一局部的存储器地址空间，而对此范围以外的地址空间则很少访问的现象。

此文档下载后即可编辑计算机组成原理一、缩写词解释CPU:中央处理器ALU:算术逻辑单元I/O:输入输出接口RAM:随机存储器SRAM:静态随机访问存储器DRAM:动态随机访问存储器ROM:只读存储器PROM:用户可编程的只读存储器EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器FLASH:闪速存储器EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器ISA:工业标准总线EISA:扩展工业标准总线PCI:外围部件互连总线USB:通用串行总线RS—232C:串行通信总线Cache:高速缓存FIFO:先进先出算法LRU:近期最少使用算法CRC:循环冗余校验码A/D:模拟/数字转换器D/A:数字/模拟转换器DMA:直接存储器存取方式DMAC:直接内存访问控制器LED:发光二极管FA:全加器OP:操作码CISC:复杂指令系位计算机RISC:精简指令系位计算机VLSI:超大规模集成电路LSI:大规模集成电路MAR:存储器地址寄存器MDR:存储器数据寄存器CU:控制单元CM:控制存储器二、选择题（自己看书吧····）三、名词解释1.计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。

2.主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

3.主存：用于存放正在访问的信息4.辅存：用于存放暂时不用的信息。

5.高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。

6.中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。

7.硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。

软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

8.系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。

应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。

9.源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。

目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。

计算机组成原理背诵知识点
计算机组成原理涉及的知识点非常广泛，包括但不限于CPU、
存储器、输入输出设备、总线、指令系统、微程序控制、并行处理、操作系统等。

以下是一些常见的知识点：
1. CPU，中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令、数
据处理和控制计算机的操作。

2. 存储器，包括内存和外存，用于存储数据和程序。

3. 输入输出设备，键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于与外
部世界进行交互。

4. 总线，连接各个部件的通信通道，包括数据总线、地址总线
和控制总线。

5. 指令系统，CPU执行的指令集合，包括数据传输、算术运算、逻辑运算等指令。

6. 微程序控制，控制指令执行的微操作序列，实现指令的解码
和执行。

7. 并行处理，利用多个处理器同时处理任务，提高计算机的性能。

8. 操作系统，管理计算机硬件和软件资源，提供用户界面和服务。

以上是计算机组成原理中的一些常见知识点，涉及到硬件和软件方面的内容。

希望这些信息能够帮助您更好地理解计算机组成原理。

一.冯·诺依曼计算机的特点1945年，数学家冯诺依曼研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

3.指令和数据均用二进制数表示。

4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

5.指令在存储器内按顺序存放。

通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。

二.计算机硬件框图1.冯诺依曼计算机是以运算器为中心的2.现代计算机转化为以存储器为中心各部件功能：1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。

2.存储器用来存放数据和程序。

3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式（鼠标键盘）。

5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式（打印机显示屏）。

计算机五大子系统在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。

由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，两大不见往往集成在同一芯片上，合起来统称为中央处理器（CPU）。

把输入设备与输出设备简称为I/O设备。

现代计算机可认为由三大部分组成：CPU、I/O设备及主存储器。

CPU与主存储器合起来又可称为主机，I/O设备又可称为外部设备。

主存储器是存储器子系统中的一类，用来存放程序和数据，可以直接与CPU交换信息。

另一类称为辅助存储器，简称辅存，又称外村。

算术逻辑单元简称算逻部件，用来完成算术逻辑运算。

控制单元用来解实存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令。

ALU和CU是CPU的核心部件。

I/O设备也受CU控制，用来完成相应的输入输出操作。

第三章 运算方法和运算器件
• 定点加、减运算及其溢出判断方法，其中减法运算是通过补码加法运 算实现的，其中根据[x]补求[-x]补。什么时候将会发生溢出？P6162,三种溢出判断方法。在计算机中，所表示的数会发生溢出，其根本 原因是计算机的字长有限。
• 定点原码乘法采用数值位用绝对值相乘，符号位单独处理；补码乘法 采用Booth算法；定点原码加减交替除法 ：仅当最后一步余数为负时， 做恢复余数的操作
第二组：
4000H~7FFFH
第三组：
8000H~BFFFH
第四章：
C000H~FFFFH
第五章 指令系统
• 指令的格式是指指令用二进制表示的形式，通常由指令码和操作数的 地址码两部分组成，操作数有一地址、二地址和多地址之分；指令码 有定长与不定长之分；指令系统是表征一台计算机性能的重要因素， 它的格式和功能不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软 件。
复习要点
第一章 计算机系统概论
计算机系统
硬件系统
软件系统
外围设备 主机
系统软件
应用软件
外输输 C 内 存入出 P 存 储设设 U 器备备
寄运 控 高
存算 制 速
器器 器 缓
包
存
含
( )
操 作 系 统
语数
言据
处 理 程
… …
库 管 理
序系
统
数自 据动 处控 理制 程程 序序
企科
业学
管… 计 理… 算
• 流水线的概念，流水CPU是一种非常经济而实用的时 间并行技术，影响流水线性能的因素：访存冲突（即 资源相关）和相关（数据相关、控制相关）问题
第八章 系统总线
• 系统总线的结构有单总线和多总线之分，功能有数据 线、地址线和控制线之分，其中地址线（控制线）的 功能：提供主存、I / O接口设备的地址（控制信号、 响应信号）。计算机系统中，根据应用条件和硬件资 源不同，数据传输方式可采用串行微指令的编码。注意PC+1在不同机器中的含义， 如8位字长、16位指令和16位字长、16位指令

一、基本概念指令周期，CPU周期（机器周期），存储周期，刷新周期，流水线周期，流水线加速比，相联存储器，cache 存储器，cache的三种映射方式，控制存储器，虚拟存贮器，存储器三级结构，动态SRAM特点，静态SRAM 特点，微程序控制器及组成，硬布线控制器，微指令格式，微指令的编码方式，指令流水线，算术流水线，并行处理技术，流水线中的主要问题，输入/输出的信息交换方式，程序中断，补码运算的溢出判断（双符号法与单符号法），n位机器数（原码、反码、补码、移码）表示的范围，先行进位，串行进位，矩阵乘法器、矩阵除法器、规格化小数标准，浮点数的表示方法，指令寻址方式，操作数寻址方式，总线的特性。

二、选择题练习1、若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。

A. 阶符与数符相同为规格化数B. 阶符与数符相异为规格化数C. 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D. 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数2、16位字长的定点数，采用2的补码形式表示时,所能表示的整数范围是______。

A . -215 ~ +（215-1） B. -（215–1）~ +（215–1）C. -（215 + 1）~ +215D. -215~ +2153、容量是128M*32的内存，若以字节编址，至少需要______根地址线。

A. 16B. 29C. 27D. 324、某计算机字长16位，它的存贮容量是64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是____。

A、0~64KB、0~32KC、0~64KBD、0~32KB5、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。

A. 扩大主存贮器的容量B. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 既扩大主存的容量，又扩大CPU通用寄存器的数量6、以某个寄存器的内容为操作数地址的寻址方式称为______寻址。

A. 直接B. 间接C. 寄存器直接D. 寄存器间接7、在cache的映射方式中不需要替换策略的是______。

第三章3.4.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？答：总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器定时查询、独立请求定时查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求方式速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高.3.14.设总线的时钟频率为8MHZ，一个总线周期等于一个时钟周期。

如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，一个总线周期等于一个时钟周期所以：总线带宽=16/（1/8M）= 128Mbps3.16.在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。

若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。

解：一帧包含：1+8+1+2=12位故波特率为：（1+8+1+2）*120=1440bps比特率为：8*120=960bps第四章4.7.一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位解：地址线和数据线的总和= 14 + 32 = 46根；选择不同的芯片时，各需要的片数为：1K×4：（16K×32）/（1K×4）= 16×8 = 128片2K×8：（16K×32）/（2K×8）= 8×4 = 32片4K×4：（16K×32）/（4K×4）= 4×8 = 32片16K×1：（16K×32）/（16K×1）= 1×32 = 32片4K×8：（16K×32）/（4K×8）= 4×4 = 16片8K×8：（16K×32）/（8K×8）= 2×4 = 8片4.11.一个8K×8位的动态RAM芯片，其内部结构排列成256×256形式，存取周期为0.1μs。

计算机组成原理复习1.简述运算器和控制器的主要功能运算器的主要功能是完成算数运算和逻辑运算;控制器的主要功能是对指令译码，并产⽣相应的控制信号。

2.简述输⼊设备和输出设备的基本功能输⼊设备将⼈们书序的信息(数字.字符、⽂字、图形、图像、声⾳)形式转换成计算机能接受并识别的信息(⼆进制信息)形式，输出设备则将计算机内部信息形式转换成⼈们熟悉的信息形式。

.3.算术运算和逻辑运算个包括那些运算操作?算术运算对数据进⾏算数操作，包括加减乘除四则:运算和数据格式转换;逻辑运算按位对数据进⾏与或⾮异或和移位等操作。

4.机器语⾔汇编语⾔⾼级语⾔有何区别?机器语⾔是⼀种⽤⼆进制代码表⽰的计算机语⾔，机器可以直接执⾏⽤机器语⾔编写的程序。

汇编语⾔是⼀种⽤助记符表⽰的与机器语⾔⼀⼀对应的语⾔，⽤汇编语⾔编写的程序需经过汇编后才能执⾏。

⾼级语⾔是⼀种接近⼈类⾃然语⾔的与计算机结构⽆关的语⾔，⽤⾼级语⾔编写的程序要经过解释和编译才能执⾏。

5.什么是指令?什么是程序?指令是机器完成某种操作的命令，典型的指令包括操作码和地址码两部分。

操作码⽤来指出执⾏什么操作(如加、传送),地址码⽤来指出操作数在什么地⽅、程序是有序指令的集合，⽤来解诀某⼀特定问题。

6.存储器中存储的数据和指令是怎么区分的?在存储程序的计算机中，指令和数据都是以⼆进制的形式存放在存储器中。

从存储器中存储的内容本⾝看不出它是指令还是数据，因为它们都是⼆进制代码。

计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令,⽽在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数，所以为了不产⽣混乱，在进⾏汇编程序设计时要注意区分存储器中的信息是程序还是数据，⽽⽤⾼级语⾔设计程序⼀般不会产⽣上述问题。

7.寄存器的功能是什么?寄存器在运算时⽤于保存运算数据和中间运算结果，以提⾼运算速度。

此外，寄存器还可以存放指令、指令地址、程序运⾏状态等。

寄存器还可以作为数据缓存。

8.编译程序和解释程序的区别是什么?编译程序和解释程序的作⽤都是将⾼级语⾔程序转换成机器语⾔程序，但转换的过程不同。

计算机系统原理期末复习1计算机体系结构程序员所见到的计算机系统系统的属性，概念性的结构与功能特性。

2计算机组成：实现计算机体系结构所体现的属性。

3总线：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。

4面向CPU的双总线结构：I/O设备和主存交换信息时仍要占用CPU。

5单总线结构图：必须设置总线判优秀逻辑，影响工作速度。

6以存储器为中心：提高了传输效率，减轻了系统总线的负担，且保留了i/o 设备与主存交换信息不经过CPU的特点。

7总线的分类：片内总线（芯片内部）；系统总线（各部件之间）-数据总线（双向），地址总线（单向），控制总线。

；通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信。

8总线特性:机械特性（尺寸，形状），电气特性（传输方向和有效的电平范围），功能特性（每根传输线的功能），时间特性：信号的时序关系。

9总线的性能指标：总线宽度，总线带宽，时钟同步/异步，总线复用，信号线数，总线控制方式，其他指标。

10总线控制：集中式：链式查询：设备的优先权与总线控制器的距离有关。

计数器定时查询：优先权由计数值决定，计数值为0时同链式查询方式。

独立请求方式：中央仲裁器的内部排队逻辑决定；分布式。

11总线通信控制：目的：解决通信双方如何获知传输开始和结束，以及通信双方协调和配合问题。

12总线传输周期：申请分配，寻址，传数，结束。

13总线通信：同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信。

141个时钟周期为1/100MHz=0.01us，总线宽度为32位=4B，数据传输率为4B/0.04us=100MBps.15奇偶检验码：信息为+1位奇偶检验位。

奇检验：使信息位和检验位中“1”的个数共计为奇数；偶检验：~1的个数为偶数。

16异步串行通信单位：波特率：单位时间内传送二进制数据的位数，单位为bps（位/秒）,记为波特。

17比特率：单位时间内传送二进制数据位的位数。

18总线按其所在的位置，分为片内总线、系统总线、通信总线。

计算机组成原理?期末复习资料汇总一、名词解释微程序：是指能实现一条机器指令功能的微指令序列。

微指令：在机器的一个CPU周期，一组实现一定操作功能的微命令的组合。

微操作：执行部件在微命令的控制下所进展的操作。

加减交替法：除法运算处理中对恢复余数法来说，当余数为正时，商“1〞，余数左移一位，减除数；当余数为负时，商“0〞，余数左移一位，加除数。

有效地址：EA是一16位无符号数，表示操作数所在单元到段首的距离即逻辑地址的偏移地址.形式地址：指令中地址码字段给出的地址，对形式地址的进一步计算可以得到操作数的实际地址。

相容性微操作：在同一CPU周期中，可以并行执行的微操作。

相斥性微操作：在同一CPU周期中，不可以并行执行的微操作。

PLA：Programmable Logic Arrays，可编程逻辑阵列。

PAL：Programmable Array Logic，可编程阵列逻辑。

GAL：Generic Array Logic，通用阵列逻辑。

CPU：Central Processing Unit，中央处理器。

一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。

RISC：Reduced Instruction Set puter，精简指令系统计算机。

CISC：ple* Instruction Set puter，复杂指令系统计算机。

ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元。

CPU执行单元，用来完成算术逻辑运算。

二、选择题1.没有外存储器的计算机监控程序可以存放在(B)。

A．RAM B．ROM C．RAM和ROMD．CPU2.完整的计算机系统应包括〔D 〕。

A．运算器．存储器．控制器B．外部设备和主机C．主机和使用程序D．配套的硬件设备和软件系统3.在机器数〔BC 〕中，零的表示形式是唯一的。

A．原码B．补码C．移码D．反码4.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过〔D 〕来实现。

A．原码运算的二进制减法器B．补码运算的二进制减法器C．原码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器5.*存放器中的值有时是地址，因此只有计算机的〔C〕才能识别它。

第2章数据的表示和运算主要内容：（一）数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数（二）定点数的表示和运算1.定点数的表示：无符号数的表示；有符号数的表示。

2.定点数的运算：定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。

（三）浮点数的表示和运算1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准2.浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示（1）浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示：N=M·RE其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数（底）”，而且R为一常数，一般为2、8或16。

在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。

浮点数的机内表示浮点数真值：N=M ×2E浮点数的一般机器格式：数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。

•E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位EJ，设置在E的最高位上，用来表示正阶或负阶。

•M为尾数，有m位，为一个定点小数。

Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。

•为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示：当R＝2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于0.5。

对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。

浮点数的机内表示阶码通常为定点整数，补码或移码表示。

其位数决定数值范围。

阶符表示数的大小。

尾数通常为定点小数，原码或补码表示。

其位数决定数的精度。

数符表示数的正负。

浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施：•增加尾数位数（但数值范围减小）•采用浮点规格化形式尾数规格化：1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法：调整阶码使尾数满足下列关系：•尾数为原码表示时，无论正负应满足1/2 ≤M <1即：小数点后的第一位数一定要为1。

计算机组成原理课程复习要点1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。

总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。

在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。

分为片内总线,系统总线和通信总线。

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。

机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器ＭAR的编址数与存储字位数的乘积表示。

即:存储容量 = 存储单元个数＊存储字长立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。

数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。

直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。

在指令执行阶段对主存只访问一次。

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。

主机:是计算机硬件的主体部分,由CＰU和主存储器ＭM合成为主机。

CＰＵ：中央处理器，是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;（早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的ＣPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。

主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。

存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。

存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元,不能单独存取。

计算机组成原理复习重点及要求第二章运算方法和运算器1．定点数的表示方法：掌握定点数的概念；掌握定点数的机器码表示（主要是原码、补码和移码）。

2．定点数的运算方法：掌握补码加减运算方法、溢出概念及检测方法。

3．定点运算器：掌握全加器的功能；掌握行波进位加减法器的结构及工作原理；理解多功能ALU的结构原理；掌握定点运算器的基本结构及其特点（包括单总线结构、双总线结构和三总线结构）。

4．浮点数的表示方法：掌握浮点数的概念；掌握浮点数表示的一般格式；掌握浮点数规格化表示的方法及其意义。

5．浮点数的运算方法：掌握浮点数的加减运算方法及步骤。

第三章存储系统1．理解多级存储器体系结构的意义及各级存储器的主要作用。

2．SRAM存储器：理解存储器芯片的逻辑结构（包括存储阵列、双译码方式、读写控制等）；掌握SRAM存储器芯片的外部引脚特征（包括地址、数据、控制引脚）；掌握SRAM存储器容量扩充方法（包括位扩展、字扩展、字位同时扩展，以及与CPU 的连接等）。

3．DRAM存储器：掌握DRAM存储器的存储原理；理解DRAM存储器的刷新问题及刷新方法；掌握DRAM存储器芯片的外部引脚特征。

4．ROM存储器：掌握ROM存储器的种类；掌握EPROM的擦、写特点。

5．Cache存储器：掌握cache存储器的作用及工作原理，理解程序局部性原理的意义；掌握cache－主存系统性能指标的计算方法（包括命中率、平均访问时间及效率）；掌握各种主存与cache的地址映射方式及其特点，理解各种映射方式下的主存与cache的地址格式及其各字段的含义；理解替换策略对cache存储器的意义。

6．虚拟存储器：掌握虚拟存储器的作用及相关概念；掌握各式虚拟存储器的工作原理及特点（包括页式、段式和段页式虚拟存储器）；掌握各式虚拟存储器的地址变换过程，掌握各自的虚地址格式及其各字段的含义。

第四章指令系统1．指令系统的基本概念：掌握机器指令、指令系统、系列机、CISC、RISC等概念。

计算机原理复习资料第一章1.算盘的特色：编出口诀和按照口诀操作算珠2.计算机的工作过程：（1）设计相应的程序。

程序由一条一条指令组成。

每条指令都是计算机可以执行的基本操作。

（2）用输入设备将程序存入到存储器中。

（3）机器自动把程序的第一条指令送到控制器中进行分析，再根据分析的结果，向有关部件发送控制信号，完成该指令规定的操作。

（4）需要输出时，安排相应的指令进行输出。

3.冯诺伊曼体系（重点）核心：自动计算机要采用程序存储控制工作方式。

即计算机要能将程序存储起来，并能够用所存储的程序控制运算过程计算机应由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5大部分组成采用二进制表示指令和数据。

每一条指令一般具有一个操作码和一个地址码，其中操作码表达运算性质，地址码指出操作数在存储器中的位置，由一串指令组成程序。

采用程序存储控制工作方式，即将编好的程序和数据送入存储器中，计算机能在不需要人员参与下，自动完成逐条取出指令和执行指令的任务。

这是与其他计算工具最本质的区别。

4.摩尔定律当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

5.字长计算精度取决于运算中数的位数，位数越多越精确。

基本的运算位数，即字长机器字长指计算机（主要是CPU）一次所能处理的位数。

6.计算机系统的主要性能指标（1）运算速度（2）机器字长（3）存储容量（4）可靠性、可用性和RASIS特性（5）友好性和环保性（6）性能价格比（7）带宽均衡性7.带宽（要求会计算）数据流的最大速度和指令的最大吞吐量。

8.数据流控制流9.10.CPU负责执行程序，实现运算处理，控制整个系统。

由运算器和控制器组成。

循环执行“取指令◊译指令◊执行指令”指令由操作码和地址码组成11.系统总线可分为三组：地址总线、数据总线、控制总线。

12.计算机层次结构模型（重点）第二章1.计算机处理的数据分为两大类：数值数据与非数值数据。

2.进制转换（要求会计算）3.原码、反码、补码（重点）、移码补码的取值范围例：16位，取值范围是（-2的15次方）~~（2的15次方-1）4.浮点数表示移码（计算题不低于4分）IEEE745标准5.图像类型：矢量图、位图6.离散化后的图像被看成一个由M×N的像素7.图像中像素点的密度称为图像分辨率8.一幅数字图像，常用一个文件存储，存储空间为：字节数= (位图宽度ⅹ位图高度ⅹ位图颜色深度)/89.复杂指令系统计算机(CISC)通过设置一些功能复杂的指令，把一些原来由软件实现的、常用的功能改用硬件的指令系统实现，以此来提高计算机的执行速度10.精减指令系统计算机(RISC)尽量简化计算机指令功能，只保留那些功能简单、能在一个节拍内执行完成的指令，而把较复杂的功能用一段子程序来实现。