计算机组成原理主要考点

1．计算机的性能指标：吞吐量、响应时间、利用率、处理机字长、总线宽度、存储器容量、存储器带宽、主频/时钟周期、误码率。

2．计算机硬件：a.运算器：进行各种算术和逻辑运算。

b.存储器：保存或记忆解题的原始数据和解题步骤。

c.控制器：控制计算机各部件有条不紊的进行工作。

e.适配器和输入与输出。

3．计算机系统的层次结构：从低到高分别为微程序设计级（逻辑电路级）、机器语言级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级。

作用：各层次独立，有利于诊断；便利计算机编程，各层次可用不同的语言；便于各部件的管理；保证计算机有一个良好的系统结构。

4．原码、补吗、反码、移码是相互转换。

正数的原、补、反码一样。

移码中0表示负，1表示正，其余各位为其补。

5．两个数相加。

6．原码的除法。

（计算题）
a．恢复余数法：余数为负，商0+Y恢复余数，左移。

余数为正，商1左移-Y。

b．不恢复余数法：余数和除数异号，商0左移+Y
余数和除数同号，商1左移-Y
7．溢出的判断。

00 正数；01正溢；10 负溢 11 负数。

8．浮点数的加减步骤：第一步，0操作数检查；第二步，对阶（小
阶向大阶看齐）；第三步，尾数相加；第四步，规格化处理；第五步，舍入处理（恒置“1”法，“0”舍“1”入法）；第六步，判断溢出。

9．习题P63 T2、T3。

10．存储器的分类
按存储介质分：半导体存储器和磁表面存储器
按存取方式分：随机存储器和顺序存储器
按存储内容可变性分：只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）按信息易失性分：易失性存储器和非易失性存储器
按系统中的作用分：内部存储器和外部存储器。

11．主存储器的性能指标：存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。

12．动态存储器的刷新。

刷新方式：集中式刷新、分散式刷新、异步刷新。

原因：DRAM存储单元是基于电容器上的电荷量的存储，这个电荷随时间和温度而减少，因此，必须定期刷新，以保持它以原来记忆的正确信息。

13．掌握字扩展、位扩展（算法和绘图）。

14．多模块交叉存储器：顺序方式和交叉方式。

15．命中率、访问效率、平均访问时间。

（计算题）
16．主存地址的划分。

（设计题）
17．替换策略命中率的计算。

18．P91 例5；P94 例6；P101 T1、T2、T3；P102 T8、T9、T10。

19．指令系统性能的要求：完备性、有效性、规整性、兼容性。

20．指令的格式：操作码和地址码。

21．格式的设计、有效地址的计算
22．指令的寻址方式：顺序寻址和跳跃寻址。

23．操作数基本寻址方式：隐含寻址、立即寻址、直接寻址、简直寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、偏移寻址（相对寻址、基址寻址和变址寻址）。

24．指令的分类：数据传送、算术运算、逻辑运算、程序控制、输入输出、字符串处理、特权指令、其他指令。

25．P125 T3、T4、T5、T6; P126 T12。

26．CPU的功能：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。

27．指令周期：取出一条指令并执行这条指令的时间。

CPU周期：也称机器周期，内存中读取一个指令的的最短时间。

一条指令的取出阶段就是一个CPU周期。

时钟周期：一个CPU周期时间又包含有若干个时钟周期。

常称为节拍脉冲或T周期。

28．CPU中的主要寄存器：
数据缓冲寄存器（DR）：用来暂时存放ALU的运算结果。

指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。

程序计数器（PC）：保证程序能够连续地执行下去。

数据地址寄存器：用来保存当前CPU所访问的数据地址。

通用寄存器：为ALU提供一个工作区。

状态字寄存器：保存由算术和逻辑运算的结果。

29．P181 T1。

30．总线的特性：物理特性、功能特性、电气特性、时间特性。

31．总线的分类：内部总线、系统总线、I/O总线。

32.总线带宽的计算。

（P185 例1）
33．信息传输的方式。

串行传送：只有一条传输线，且采用脉冲传送；
并行传送：传送二进制信息对，对每个数据位都需要单独一条传输线；
分时传送：一种是采用总线复用方式，一种是共享总线的部件分时使用总线。

34．总线接口：功能，控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断。

I/O接口模块分串行数据接口和并行数据接口。

35．波特比的求法。

（P193 例2）
36．总线的仲裁：集中式仲裁和分布式仲裁。

37．数据传送过程中的两种定时方式：同步定时和异步定时。

38．打印机的分类：按印字原理分击打式和非击打式两类。

39．硬盘的技术指标：存储密度（道密度、位密度、面密度）、存储容量、平均存取时间、数据传输率、误码率。

40．光盘读写数据的原理？
光盘记录信息以凹坑方式永久性存储。

读写时，当激光束聚焦点
照射在凹坑上时将发生衍射，反光率低；而聚焦点照射在凸面上时大部分光将返回。

根据反射光的强弱变化进行光-电的转换，即可读出记录的信息。

记录信息时，低功率激光束在光盘表面灼烧形成微小的凹陷区。

被灼烧的部分和未被灼烧的部分分别表示1和0。

41．DVD比CD容量大的原因？
主要原因是：CD光盘是单面使用的，而DVD光盘两面都可以写数据。

此外还有DVD的位密度和道密度比CD要大。

42．磁盘容量、带宽和刷新存储器的存储容量的计算。

P217 例1，P234 习题。

43．中断的概念：（某一外设的数据准备就绪后，它“主动”向CPU 发出请求中断的信号，请求CPU暂时中断目前正在执行的程序而进行数据交换。

）CPU暂停运行主程序，转移到设备的运行中断服务程序，当中断服务程序结束时，CPU又回到原来的主程序。

44．直接内存访问（DMA）的概念：DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。

（优点：速度快。

）
45．DMA的数据块传送过程的三阶段：传送前预处理、正式传送、传送后处理。

46．通道的功能：进一步提高CPU的效率。

47．P269 T1、T2、 T3、 T4、 T5、 T6。

48．存储管理的功能：存储分配、存储共享、存储保护、存储扩充。

49．操作系统的特性：并发性、共享性、随机性。

50．虚实地址的转换。

（P297 T11）
51．存储保护：
存储区域保护：页表保护和段表保护、键保护方式、环保护方式。

访问方式保护。

52．流水线的主要问题：资源相关、数据相关、控制相关。

53．Cache的工作原理及工作过程？
a．读取顺序 CPU要读取一个数据时，首先从Cache中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入Cache中，可以使得以后对整块数据的读取都从Cache 中进行，不必再调用内存。

b.读取命中率 CPU在Cache中找到有用的数据被称为命中，当
Cache中没有CPU所需的数据时（这时称为未命中），CPU才访问内存。

为了保证CPU访问时有较高的命中率，Cache中的内容应该按一定的算法替换。

一种较常用的算法是“最近最少使用算法”（LRU算法），它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。

原理：CPU与cache之间的数据交换是以字为单位，而cahce与主存之间的数据交换以块为单位。

54．主存与cache的地址映射方式：全相联映射方式、组相联映射方式、直接映射方式。

55．什么总线协议？总线协议的通信方式有哪些？
56．采用DMA方式传送数据时，没传送一个数据就要占用一个存储周期的时间。