計算機組成原理專業(yè)復(fù)習知識-全文預(yù)覽

　　

【正文】 ，在CPU運行時程序必須放在 內(nèi)存 中。問：（1）共多少柱面？ （2）盤組總存儲容易是多少？ （3）數(shù)據(jù)傳輸率多少？ （4）采用定長數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么？尋址命令中如何表示磁盤地址？（5）如果某文件長度超過一個磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一個存儲面上，還是記錄在同一個柱面上？解：（1）有效存儲區(qū)域==，因為道密度=40道/cm，所以40=220道，即220個圓柱面。讀操作：當磁頭經(jīng)過載磁體的磁化元時，由于磁頭鐵芯是良好的導(dǎo)磁材料，磁化元的磁力線很容易通過磁頭而形成閉合磁通回路。所謂定時，是指事件出現(xiàn)在總線上的時序關(guān)系。2)計數(shù)器定時查詢方式：總線上的任一設(shè)備要求使用總線時，通過BR線發(fā)出總線請求。(P185例1)(1)某總線在一個總線周期中并行傳送4字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設(shè)一個總線周期等于一個總路線時間周期，總線時鐘頻率為33MHz，總線帶寬是多少？ (2)如果一個總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線時鐘頻率升為66MHz，總線帶寬是多少？ 解：(1)設(shè)總線帶寬用Dr表示，總線時鐘周期用T=1/f表示，一個總線周期傳送的數(shù)據(jù)量用D表示，根據(jù)定義可得Dr=D/T=Df=4B33106/s=132MB/s (2)64位=8B，Dr=Df=8B66106/s=528MB/s單機系統(tǒng)中采用的總線結(jié)構(gòu)有兩種基本類型：。第六章 總線系統(tǒng)一個單處理器系統(tǒng)中的總線，大致分為三類： （1）CPU內(nèi)部連線各寄存器及運算部件之間的總線，稱為內(nèi)部總線。課后練習1．請在括號內(nèi)填入適當答案。(7)指令格式中，用于指派整數(shù)寄存器的個數(shù)不少于32個，用于指派浮點數(shù)寄存器的個數(shù)不少于16個。指令中最多出現(xiàn)RS型指令，絕不出現(xiàn)SS型指令。 (2) 1基于三要素的RISC機器的特征。 （1）請將各邏輯部件組成一個數(shù)據(jù)通路，并標明數(shù)據(jù)流動方向。(8)強調(diào)通用寄存器資源的優(yōu)化使用。(4)指令集中的指令數(shù)目一般少于100種，指令格式一般少于4種。P171(1)使用等長指令,目前的典型長度是4字節(jié)。1在一個程序中，如果必須等前一條指令執(zhí)行完畢后，才能執(zhí)行后一條指令，那么這兩條指令就是數(shù)據(jù)相關(guān)的。 理解并行處理技術(shù)，什么是并行性。控制部件通過控制線向執(zhí)行部件發(fā)出各種控制命令，通常把這種控制命令叫做微命令，而執(zhí)行部件接受微命令后所進行的操作，叫做微操作。（通常稱為節(jié)拍脈沖或T周期，它是處理操作的最基本單位）。PC0, G, ARiR/=RDR0, G, ARiR20, G, ARiR10, G, DRiR/=WPCARMDRDRIRR2ARR1DRDRM2）（3） LDA (R3), R0PCO，G，ARI R/=RDRO，G，ARIR30, G, ARiR/=RDR0, G, R0iPCARMDRDRIRR3ARMDRDRR0 CPU的基本部分變成運算器、cache、控制器三大部分。第五章 中央處理機2．。（2）操作數(shù)地址在寄存器，為（ 寄存器間接 ）尋址方式。 ，新設(shè)計的RISC，是從原來CISC系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中挑選一部分實現(xiàn)的。I，X，D組成該指令的操作數(shù)有效地址E。有效地址可通過變址尋址求得，即有效地址等于變址寄存器（共16個）內(nèi)容加上位移量。解：（1）這是雙字節(jié)二地址指令，指令長度為32位。解：（1）這是單字節(jié)二地址指令，指令長度為16位。②(2856)H代表MOV指令，編碼正確，含義是把6號源寄存器的內(nèi)容傳送至5號目標寄存器。 （2）處理機完成第一種指令所花時間最短，因為是RR型指令，不需訪問存儲器。三種指令的操作碼分別是MOV(OP)=(A)H,STO(OP)=(1B)H,LAD(OP)=(3C)H。OPRnA③ 寄存器—存儲器型（R—S型）指令： AA2中一個是寄存器地址，另一個是存儲器地址的二地址指令。 (A1) OP (A2) → A1 　　三地址指令字中有三個操作數(shù)地址A1，A2和A3。地址碼:用來描述該指令的操作對象。指令字長度等于機器字長度的指令，稱為單字長指令；指令字長等于半個機器字長度的指令，稱為半字長指令；指令字長度等于兩個機器字長度的指令，稱為雙字長指令。微指令是微程序級的指令，它屬于硬件；宏指令是由若干條機器指令組成的軟件指令，它屬于軟件；而機器指令則介于微指令與宏指令之間，通常稱為指令。存儲周期T=100ns，數(shù)據(jù)總線寬度為64位，總線傳送周期τ=50ns。 果采用分散刷新，則有1μs只能訪問一次，也不行，所以采用異步式刷新方式。試問采用哪種刷新方式比較合理？兩次刷新的最大時間間隔是多少？對全部存儲單元刷新一遍所需的實際刷新時間是多少？解：（1）存儲容量為64KB，地址總路線需16[注：即((64K32)/(16K8))所得]位，使用16K8位DRAM芯片，共需16芯片本身地址占14位，所以采用位并聯(lián)于地址串聯(lián)相結(jié)合的方法來組成整個存儲器。它提供了兩個相互獨立的端口，即左端口和右端口。刷新周期：DRAM存儲位元是基于電容器上的電荷量存儲，這個電荷量隨著時間和溫度而減少，因此必須定時刷新，以保持它們原來記憶的正確信息。存儲周期：指連續(xù)啟動兩次操作所需間隔的最小時間。存儲器分級：chche、主存儲器和外存儲器。y（注：先乘1個比例因子變成小數(shù)）。12 / 12（3）x=10110 y=00001解：[X]變形補=1101001，[Y]變形補=1111111，[X+Y]變形補=1101001，如下圖所示：[x]補 = 1 1 0 1 0 1 0[y]補 = +1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 0 0 1 則 x+y = ，無溢出6．已知x和y，用變形補碼計算xy，同時指出運算結(jié)果是否溢出。第一種方法是采用雙符號位法，這稱為“變形補碼”，從而可使模2n+1補碼所能表示的數(shù)的范圍擴大一倍。 浮點數(shù)的表示方法：（N）R=MRe中的e值是可變的。如果某字代表要處理的數(shù)據(jù)，則稱為數(shù)據(jù)字；如果某字為一條指令，則稱為指令字。什么是存儲容量？什么是單元地址？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令字？1).存儲容量：存儲器所有存儲單元的總數(shù)稱為存儲器的存儲容量，通常用KB、MB、GB、TB來。諾依曼型計算機的主要設(shè)計思想是什么？它包括哪些主要組成部分？1).采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令。這一級由各種高級語言編譯程序支持和執(zhí)行。這些操作系統(tǒng)由機器指令和廣義指令組成，廣義指令是操作系統(tǒng)和解釋的軟件指令，所以這一級也稱為混合級。這是一個實在的硬件級，由硬件直接執(zhí)行。數(shù)據(jù)字：如果某字代表要處理的數(shù)據(jù)，則稱為數(shù)據(jù)字。 字長：通常把組成一個字的二進制位數(shù)叫做字長。計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：計算機通常由五個以上不同的級組成，每一個級都能進行程序設(shè)計：第一級是個微程序設(shè)計級或者邏輯電路級。第三級是操作系統(tǒng)級，它由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。第五級是高級語言，它是面向用戶的，為方便用戶編寫應(yīng)用而設(shè)置的。課后練習：馮4).計算機由存儲器、運算器、控制器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件組成，規(guī)定了5部分的基本功能。 3).數(shù)據(jù)字/指令字：由于計算機使用的信息既有指令又有數(shù)據(jù)，所以計算機既可以代表指令，也可以代表數(shù)據(jù)。定點格式通常將數(shù)據(jù)表示成純小數(shù)或者純整數(shù)。奇校驗位C非定義偶校驗碼C的定義為： 補碼加法的公式：[X]補+[Y]補=[X+Y]補為了判斷“溢出”是否發(fā)生，可采用兩種檢測方法。課后練習：5．已知x和y，用變形補碼計算x+y，同時指出結(jié)果是否溢出。 （2）x= 11111 y= 11011原碼陣列解：x = , y = 符號位: x0⊕y0 = 1⊕1 = 0[x]補 = 11111, [y]補 = 110111 1 1 1 1X）1 1 0 1 11 1 1 1 11 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1