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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑计算机组成与系统结构 计算机组成与系统布局 1.冯诺依曼计算机设计思想：依据存储程序，执行程序并实现操纵。 2.早期计算机由运算器、操纵器、存储器、输入设备和输出设备五大片面组成。 3.软件系统爆过两大片面：系统软件和应用软件。 4.计算机的层次布局分为：微程序或规律硬件、机器语言、操作系统、汇编语言、高级语言、应用语言。 5.计算机系统布局、组成与实现之间的识别与联系： 计算机布局：也称为计算机体系布局，是一个系统在其所处环境中最高层次的概念；是对计算机系统中各机器级之间界面的划分和定义，以及对各级界面上、下的功能举行调配。 计算机组成：也常译为计算机组织
2、或成为计算机原理、计算机组成原理。在计算机系统布局确定了调配给硬件子系统的功能及其概念之后，计算机组成的任务是研究硬件子系统各片面的内部布局和相互联系，以实现机器指令级的各级功能和特性。 计算机实现：指的是计算机组成的物理实现，主要研究个部件的物理布局，机器的制造技术和工艺等，包括处理机、主存等部件的物理布局，器件的集成度、速度和信号。器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，电源、冷却、装配等技术。 6.Flynn分类法：按照计算机在执行程序时信息流的特征分为单指令单数据流计算机(SISD)、单指令多数据流计算机(SIMD)、多指令单数据流计算机(MISD)、多指令多数据流计算机(
3、MIMD). 7.加速比Sp=1/(1-Fe)+Fe/Re,Fe为可提升比例，Re为部件加速比。 8.在计算机中有两种信息在滚动，一种是操纵流，即操纵命令，由操纵器产生并流向各个部件；另一种是数据流，它在计算机中被加工处理。 9.摩尔定律得以延续的理由：集成电路芯片的集成度每18个月翻一番。 10.冯诺依曼计算机的执行过程：将要处理的问题用指令编程成程序，并将程序存放在存储器中，在操纵器的操纵下，从存储器中逐条取出指令并执行，通过执行程序最终解决计算机所要处理的问题。 11.数据编码的好处：用更少的数据表示更多的信息。 12.定点数：若商定小数点的位置固定不变，那么成为定点数。定点数分为两种：
4、定点整数(纯整数，小数点在最低有效数值位之后)和定点小数(纯小数，小数点最高有效数值位之前)。 13.浮点数：基数为2的数F的浮点表示为：F=M*2E.其中M称为尾数，E称为阶码。尾数为带符号的纯小数，阶码为带符号的纯整数。 14.补码：非负数整数的补码为其原码，负数整数的补码在原码根基上取反加1. 15.n位补码表示的整数数值范围为-2(n-1)+(2(n-1)-1)，n位补码表示的小数数职的范围为-1+(1-2(-n+1)。 16.补码的特点： 0的表示是唯一的。变形码。求补运算。 简化加减法。算术或规律左移。算术右移。 17.反码：正整数反码与原码一致。负整数反码即原码取反。 18.汉字
5、编码分为三类：汉字输入编码、国际码和汉字内码以及汉字字模码。 19.汉字内码是汉子在设备或信息处理系统内部最根本的表达方式。 20.循环冗余校验码(CRC)可以察觉并校正信息在存储或传送过程中展现的错误。 21.溢出的判定：双符号位判决法，两符号位是否一致，一致未溢出，反之溢出。 22.存储器的功能：存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。 23.存储器的层次布局：脱机光盘、磁带存储器联机磁盘存储器主存储器CacheCOU内部通用寄放器 24.存储器的分类： 存储信息的介质 在计算机中的用途 存放信息的易失(挥发)性：RAM(易失)、磁盘存储器、半导体ROM
6、(非易失)。 存取方式：随机读写存储器RAM，依次读写存储器。 存储器的读写功能 25.其他存储器：多端口存储器、多体交错存储器、相联存储器。 26.高速缓冲存储器的作用：为缓和存储器访问速度远低于CPU程序执行速度之间的冲突。 27.地址映射和变换的三种方式：全相联，直接映射、组相联。 28.替换算法有：随机替换算法(RAND)、先进先出算法(FIFO)、近期最少使用算法(LRU)、最不经常使用算法(LFU)、最优替换算法(OPT)。 29.虚拟存储器的作用：使计算机具有海量存储器，以便支持多用户、多任务程序的开发。 30.虚拟存储器的管理方式有：页式虚拟存储器、段式虚拟存储器、段页式虚拟存
7、储器。 31.记录面：磁盘中能够记录信息的磁介质外观。 32.磁道：在磁旋转转时，每一个记录面上都分布着若干由磁头画出的同心的闭合圆环。 33.扇区：为了便于存取信息，磁盘上的每个磁道又分为若干段，每一段称为一个扇区。 34.掉电以后，ROM中的数据不会损失。 35.指令系统：也称为指令集，指能被一台计算机执行的全部指令的集合。 36.设计、评价指令系统一般从以下几方面考虑： 完备性：常用指令齐全，编程便当。 高效性：程序占主存空间少，运行速度快。 规整性：指令和数据使用规矩统一简朴，易学易记。 兼容性：同一系列的抵御计算机程序能在高档计算机上直接运行，即向后兼容。 37.主存的随机读写特性：
8、对于主存的大片面空间，允许在任何时间对其中的任何存储单元举行读写操作，且读写时间一致。 38.堆栈是一种数据项按迅排列的数据布局，只能在栈顶对数据项举行插入和删除操作。 39.堆栈用于过程或子程序调用或返回、中断处理程序的进入和返回。 40.变长操作码：对不同类型的指令操作码用不固定长度的二进制数举行编码即为变长操作码编码方式，也称作扩展操作码编码方式。 41.寻址方式：指令获取操作数的方式。 42.寻址方式的分类：隐含寻址立刻寻址寄放器寻址直接寻址间接寻址寄放器间接寻址相对寻址基址寻址变址寻址堆栈寻址 43.CISC：Complicated instruction set computer
9、architecture,繁杂指令集计算机布局。 44.RISC:Reduced instruction set computer architecture,精简指令集计算机布局。 45.早期CISC设计有如下特点： 指令系统繁杂，即指令多、寻址方式多、指令格式多； 绝大多数指令执行需要多个时钟周期。 有多种指令可以访问存储器。 CPU操纵器采用问程序操纵方式实现。 寄放器数量有限。 46.RISC布局计算机具有如下特点： 之设置使用频率高的简朴指令，所以指令的操作种类少，寻址方式少； 指令格式股那么，长度固定，便于简朴统一的译码，可使操纵器简化、硬件布局精简； 今年通过Load和Store指令访问主存； 通用存储器数量多，一般有几十甚至几百个，大多数操作在寄放器之间举行。 在非流水线RISC中，单条指令可在单机器周期内完成；在流水线RISC中，对于大多数指令有CPI=1； 采用硬布线操纵器，不使用微代码(即微程序)，有利于提高时钟频率和CPU速度，能更好的响应中断； 可简化硬件设计，降低本金及便于超大规模集成电路实现。 有利于多流水线、多核CPU实现； 7
