计算机组成原理知识点总结.doc

一．计算机硬件系统组成的基本概念

第一级 微程序机器级（微指令系统）：微指令由硬件直接执行
第二级 传统机器级（机器语言）：它用微程序解释机器指令系统
第三级 操作系统级：用机器语言程序解释作业控制语句
第四级 汇编语言机器级：用汇编程序翻译成机器语言程序
第五级 高级语言机器级：用汇编程序翻译成汇编程序或直接翻译成机器语言

：CPU的主要功能室读取并执行指令，在执行指令过程中，它向系统中各个部件发出控制信息，收集各部件的状态信息，与各部件交换数据信息。
CPU由运算部件，寄存器组，控制器组成。
：存储器用来存储信息，包括程序、数据、文档。
分为主存（存）、外存、高速缓存（Cache）三级存储器。

：总线是一组能为多个不见分时共享的信息传送线。
系统总线可分为地址总线、数据总线、控制总线。
：为了将标准的系统总线与各具特色的I/O设备连接起来，需要在总线与I/O设备之间设置一些部件，它们具有缓冲，转换，连接等功能，这些部件称为I/O接口。

诺依曼体制的主要思想包括：
（数据和指令）；
（诺依曼思想核心概念）；
（存储器、运算器、控制器，输入设备和输出设备）组成。
传统的诺依曼机采用串行处理的工作机制，即逐条执行指令序列。要想提高计算机的性能，其根本方向之一是采用并行处理机制。

存储程序包含三点：事先编制程序，先存储程序，自动、连续地执行程序。


、连续地执行程序


，可靠性高
，表示精度高



：指参加一次定点运算的操作数的位数。基本字长影响计算精度，硬件成本，甚至指令系统的功能。
：
1).CPU主频与时钟频率：CPU主频是计算机震汤器输出的脉冲序列的频率；两个相邻的脉冲之间的间隔时间即是一个时钟周期
2).吞吐量：信息流入，处理和流出系统的速率。主要取决于主存的存取周期
3).响应时间：。响应时间越短，吞吐量越大
4).CPI ：执行一条指令所需要的时钟周期数 IPS：每秒平均执行的指令条数 MIPS：每秒执行百万条指令条数
5).FLPOS：每秒执行的浮点运算次数 MFLOPS：每秒执行百万次浮点运算
：指数据总线一次能并行传送的数据位数
数据传输率：数据总线每秒传送的数据量，也称数据总线的带宽
数据传输率 = 总线数据通路带宽 × 总线时钟频率/8（Bps）
二．计算机中的信息表示
、机器数（原码、补码、移码）以及定点和浮点数表示方法

指令中基本信息分两部分：操作码和地址码
按照地址结构可分为：三地址指令、二地址指令、一地址指令、零地址指令
、掌握外设端口编制方式（单独编制、统一编制）
常见的寻址方式：立即寻址，直接寻址，间接寻址，变址类
：
：助记符(A)，两点不足
：也是一种直接寻址，两个优点
：助记符
：助记符(R0)，两个显著的优点
1)自增型寄存器间址： (R)+
2)自减型寄存器间址：-(R)



外围设备单独编址：为各I/O接口中的有关寄存器分配一种I/O端口地址，即编址到寄存器一级。各台设备有自己的接口，一个接口可以占有若干个I/O端口地址，各接口所占有的端口地址数目可以不同。系统软件对各端口地址进行分配。在常见的微型计算机过地址总线低8位(或低16位)提供I/O端口地址，最多可有256种(或64K种)编址，对于一般微机系统足够。只要送出某个端口地址，就能知道选中了拿一个接口中的哪一个寄存器，也就知道了选中了哪一台设备。
外围设备与主存统一编址：即将I/O接口中的有关寄存器与主存储器的各单元统一编址，为它们分配统一的总线地址。将寻址空间分为两部分，大部