知识点：
基本电路功能 与、或、非 异或 与非 或非
例如：“与非”门中的某一个输入值为“0”，那么它的输出值？
第一章
计算机系统：软件+硬件 软件: 系统软件、应用软件
摩尔定律P3
系统性能指标：P5 字长、MIPS
字长决定运算的范围和精度
运算器的组成，最重要的部件？P7
存储程序控制原理：提出者冯诺依曼，内容略 P10 冯诺依曼结构和哈佛结构
计算机系统的层次结构 高级语言级、汇编语言级、操作系统级、一般机器级、微程序设计级
第二章
10进制转二进制数 除2取余的方法 （权值 64、32、16、8、4、2、1）
原码、反码、补码、移码的计算方法
补码表示中，零的表示形式是唯一的
补码的真值公式 P21 公式2.9
计算某个数大于或小于某个值的条件（每一位的取值 参见课后题2）
移码主要用于表示浮点数中的阶码
P22 移码为补码变符号位
补码的表示范围：n位二进制补码所能表示的十进制整数范围是-2n-1~2n-1-1。
8位 -128~127
IEEE754 浮点数构成， IEEE754 会计算 BCD码 4位 ASCII码 7位
奇偶校验（含校验码的个数） 110101 数 P25 奇校验 奇数个1 110101 1 偶校验 偶数个1 110101 0 海明码特点，不要求计算 纠错
变形补码（双符号位）P29有计算题 判断溢出：
（1）双符号位 两个符号位异号，用异或门实现
（2）单符号位 最高位的进位和符号位进位异号，异或门来判定
运算器的主要功能：算术运算和逻辑运算
运算器虽有许多部件组成，但核心部件是算术逻辑运算单元
提高运算器高速性采用的措施：
先行进位 阵列乘除法 流水线
74181ALU 4位算术逻辑运算单元，支持16种逻辑运算、16种算术运算 组内先行进位
74182CLA 先行进位部件，可以实现多组74181ALU的组间先行进位 组合形式
字节编址
字编址： 给出容量、字长，计算寻址范围
例： 字长32位，存储容量64KB，
寻址范围 64KB/32=64K*8/32=16K，
第三章
存储器的层次
CPU能直接访问主存储器和cache 不能直接访问磁盘和光盘。 外存和内存比较 速度、容量、成本 半导体随机读写存储器
SRAM（cache）、DRAM（内存）比较
DRAM的两种刷新方式：集中式刷新、分散式刷新、异步刷新 P71 主存储器的性能指标：P65
存储容量、存取时间、存取(存储)周期和存储器带宽。 存取时间：发出读写命令到操作完成的实际时间。 存储周期：存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔
存储器扩展 P72 字长位数扩展，简称 位扩展 字存储容量扩展，简称 字扩展
一个512K×16的存储器，其地址线和数据线的条数
只读存储器和闪速存储器 EPROM 光擦可编程的只读存储器 E2PROM 电擦可编程的只读存储器
提高存储器访问速度的方法
双端口存储: 两套相互独立的读写电路 交叉存储：同时读写，顺序传送（流水） Cache：解决CPU和主存之间的速度匹配问题
计算Cache的命中率
主存与Cache的地址映射方式有三种：
全相联映射、直接映射、组相联映射 组相联映射（计算）P96 例8
Cache中常用的替换算法：最不经常使用（LFU）、
近期最不经常使用（LRU）、随机替换。
虚拟存储器：
采用虚拟存储器的主要目的是扩大存储器空间，并能进行自动管理 常用的虚拟存储器系统由哪两级存储器组成？ 主存——辅存 P113 第24题
第四章
指令格式由操作码字段和地址码字段组成。
从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：
存储器—存储器型，寄存器—寄存器型、 寄存器—存储器型 也可以写成（SS、RR、RS）
指令系统：
CISC：复杂指令集计算机 RISC：精简指令集计算机 特点：P131①②③ 简答
寻址方式 立即寻址——操作数在指令中 直接寻址——操作数在内存地址中 相对寻址——PC+偏移地址 间接寻址——操作数地址在内存地址中，
在内存中找到地址，根据地址再次访问内存
寄存器寻址——操作数在通用寄存器中 寄存器间接寻址——操作数地址在通用寄存器中，操作数在通用寄存器指定的内存地址中 X变址寄存器 D偏移地址
先变址再间址的寻址方式，有效地址 ((X)+D) 先间址再变址的寻址方式，有效地址 ((X))+D
程序控制类指令的功能是？转移指令 改变程序执行的顺序
汇编语言特性：硬件相关、编制难度大、执行速度快
设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量(用补码表示)，若CPU每当从存储器取出一个字节时，即自动完成(PC)+l->PC，设当前PC的内容为2009H，要求转移到2000H地址，则该转移指令第二字节的内容应为______。 解: 00H－09H－2H＝F5H 当前PC 2009H，读指令2字节，变成200BH，要跳转到2000H，
需要跳转-BH，八位补码F5H
第五章
CPU寄存器，各寄存器的作用
程序计数器（PC） 指令寄存器（IR） 地址寄存器（AR）
状态条件寄存器（PSW） 通用寄存器
数据缓冲寄存器（DR） 操作控制器p142
作用：根据指令操作码和时序信号产生各种操作控制信号
分类：
硬布线控制器（公式Cn=？）P166 （简答） 微程序控制器
比较：速度快慢，修改难易
指令周期是指CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间
水平型微指令与垂直型微指令比较 P163-P164 水平性微指令一次可完成多个微操作，垂直型一次只能完成1到2个微操作 水平微指令
微命令的编码方式
微地址形成方式（填空）
并发性是指两个以上的事件在同一时间间隔内发生。P168
一个m段流水线处理器提高的效率 计算：第一条指令m，其他指令1，若有n条指令则m+(n-1)，效率mn/[m+n-1] 若n很大，则mn/[m+n-1]约等于mn/n，即m
流水线的时钟周期由最慢的部件决定，例如部件执行时间为10ns、20ns、25ns，则为25ns
第六章
系统总线分类：P188 系统总线分为如下三组线：地址线、数据线、控制线
地址线的功能是：指定主存和I/O设备接口电路的地址
控制线的功能是提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号及时序信号 数据线的功能是传输指令、数据、中断向量
计算总线带宽
总线仲裁方式：P194 集中仲裁：
链式查询 低优先级设备难得到响应 对电路故障最敏感 计数器定时查询 若从零开始，低优先级设备难得到响应 独立请求 响应最快
分散仲裁
从信息流的传送效率来看，单总线系统工作效率最低。
同步通信比异步通信具有较高的传输频率的原因：P197
用一个公共的时钟信号（统一时序信号）进行同步
常见的总线标准：ISA、EISA、PCI、PCI-Express
第七章
磁盘存储器：
平均存取时间：寻道时间、等待时间、数据传送时间 平均等待时间:转一圈时间的一半 磁盘驱动器向盘片磁层记录数据时，
采用的写入方式是串行的还是并行的？
第八章
I/O控制方式 P237
1程序查询方式 2中断方式 3 DMA方式 4通道方式
通道是一个特殊功能的处理器，它有自己的程序专门负责数据输入输出的传输控制
12程序方式实现，34硬件实现
中断中需要说明的问题:P241 尽管中断请求随机，只有在公操作时才处理中断请求 中断处理流程（选择题） 顺序排列
DMA控制器与CPU分时使用内存时，通常采用三种方法：
停止CPU访问、周期挪用、DMA和CPU交替访存。
采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用一个存储周期的时间。
计算
1、负整数原码表示，反码表示，补码表示和移码表示
（用8位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）。例如：-12 2、已知X=(1100)2,Y=(-1101)2,用变形补码计算X+Y、 X-Y，并指出是否溢出。 3、用带求补器的补码阵列乘法器计算X×Y。 P36例21
4、 下面的数使用IEEE754的32位浮点数格式，相等的十进制数是什么？
1 10000111 110 0000 0000 0000 0000 0000 - 128+4+2+1-127=8 1.11
-1.11*28
-111000000=十进制的？？ 5.（补码的真值公式）
8位补码大于某数，则各位的取值 P21 公式2.9
简答
1. 提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。
① 采用高速器件 ② 采用cache （高速缓冲存储器）
③ 采用多体交叉存储器 ④ 采用双端口存储器 ⑤加长存储器的字长 2. 请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。（总结） 3. 简述机器指令和微指令之间的关系。 P161（总结） 4. RISC指令系统的三个重要特点是什么？ P131
5. 硬连线控制器如何产生微命令?请问硬连线控制器输入信号来源主要有哪几个？
（P165-166）
6. 总线的同步通信方式与异步通信方式区别？适用场合？ P197
区别点：数据传送操作„„、总线操作周期时间„„、设备之间沟通方式„„ 场合：设备速度差异„„ 应用题
1、8K*8位EPROM芯片组成16K*16位的只读存储器，试问： （1） 数据寄存器多少位？ 16 （2） 地址寄存器多少位？ 14
（3） 共需要多少个EPROM芯片？ 16K*16/（8K*8）=4 （4）画出此存储器与CPU的连接图。
2、指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
（1）单字长还是双字长，单地址还是多地址 （2）OP操作码字段最多指定多少种操作 （3）寻址方式、
RS、SS、RR中的何种，寄存器个数，寻址方式个数
3. 一个组相联cache由128个行组成，每组8行。主存储器包含2K个块，每块256个字。请表示内存地址的格式。（P96 例8）
4、微命令的互斥和相容，P156
5、虚拟存储器，给出虚地址和页表，求实地址 P113、第24题
6.解释流水线中都有哪些主要问题，其中数据相关有哪几种，举一例说明。
7、流水线 画图+计算 P184 第13题
8。设某机器有5级中断：L0，L1，L2，L3，L4，其中断响应优先次序为：L0最高，L1次之，L4最低，现在要求将中断处理次序改为L2L4L0L4L3，试问： （1）将表中各级中断处理程序的各中断屏蔽值如何设置？
每级对应一位，该位为0表示允许中断，为1表示中断屏蔽
(2) 若这5级中断同时发出中断请求，按更改后的次序画出进入各级中断处理程序的过程示意图。
