計算機組成原理最后沖刺重難點梳理_跨考網(wǎng)

（一）計算機系統(tǒng)概論主要內(nèi)容
本章重點：要求讀者掌握一個較細化的計算機組成框圖，本章的難點是計算機如何區(qū)分同樣以0、1代碼的形式存在存儲器中的指令和數(shù)據(jù)。

重要概念
1．? 計算機系統(tǒng)及計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)；
2．? 硬件、計算機、主機、CPU、主存、輔存、外部設(shè)備；
3．? 軟件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件；
4．? 高級語言、匯編語言、機器語言；
5．? 計算機組成和計算機體系結(jié)構(gòu)；
6．? 存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲字、存儲字長、存儲容量；
7．? 機器字長、指令字長、存儲字長；
8．? 下列英文縮寫的含義：
CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、M.M、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

（二）計算機的發(fā)展及應(yīng)用主要內(nèi)容
本章重點要求學(xué)生了解計算機的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的簡要歷史。

計算機的發(fā)展
1．第一代計算機（1946年~1957年）
2．第二代計算機（1958年~1964年）
3．第三代計算機（1965年~1971年）
4．第四代計算機（1971年至今）

計算機的分類及應(yīng)用
1．計算機的分類
按信息的形式可分為數(shù)字計算機和模擬計算機。按計算機在系統(tǒng)中所處的地位可分為實時控制計算機和分時控制計算機。按機器的通用程度可分為通用計算機和專用計算機。
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2．計算機的應(yīng)用
?? 科學(xué)計算與數(shù)據(jù)處理；
?? 工業(yè)控制和實時控制；
?? 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；
?? 虛擬現(xiàn)實；
?? 辦公自動化和管理信息系統(tǒng)；
?? CAD/CAM/CIMS；
?? 多媒體技術(shù)。

（三）系統(tǒng)總線主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1. 有關(guān)總線的基本概念。
2. 如何克服總線的瓶頸。
3. 如何對總線進行管理，包括判優(yōu)控制和通信控制。
本章的難點是總線的通信控制，既要解決通信雙方如何獲知傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，又要使
通信雙方按規(guī)定的協(xié)議互相協(xié)調(diào)配合來完成通信任務(wù)。

（四）存儲器主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1．存儲系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的概念，了解Cache－主存和主存－輔存層次的作用，以及程序訪問的局部性原理與存儲系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
2．各類存儲器（主存、Cache、磁表面存儲器）的工作原理及技術(shù)指標(biāo)。
3．半導(dǎo)體存儲芯片的外特性以及與CPU的連接。
4．如何提高訪存速度。

本章的難點包括：
1．由于不同的存儲芯片其基本單元電路是不同的，學(xué)習(xí)時不必死記硬背其具體電路，應(yīng)從本質(zhì)上理解其讀寫原理，從而提高對硬件電路的“讀圖”能力和分析能力。
2．在設(shè)計存儲芯片與CPU連接電路時，關(guān)鍵在于存儲芯片選片邏輯的確定。要求學(xué)生必須綜合應(yīng)用以前學(xué)過的電路知識，結(jié)合存儲芯片的外特性，合理選用各種芯片，準(zhǔn)確畫出存儲芯片與CPU的連接圖。
　　3．不同的Cache－主存地址映象，直接影響主存地址字段的分配及替換策略和命中率。

（五）輸入輸出系統(tǒng)主要內(nèi)容
本章重點要求掌握主機與I/O交換信息的三種控制方式（程序查詢、程序中斷和DMA），以及它們各自所需的硬件及軟件支持。

本章的難點包括：
1．處理I/O中斷的各類軟、硬件技術(shù)的運用。
2．DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種方法各自的特點。
3．周期竊取的含義。
4．CPU響應(yīng)中斷請求和DMA請求的時間。

（六）計算機的運算方法主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1．機器數(shù)與真值的區(qū)別。
2．計算機中如何表示數(shù)的符號。如何表示“小數(shù)點”。
3．各種機器數(shù)（原碼、補碼、反碼、移碼）的應(yīng)用場合及其它們與真值的相互轉(zhuǎn)換。
4．當(dāng)機器字長確定以后，對應(yīng)定點機和浮點機中各種機器數(shù)的表示范圍。
5．移位運算在計算機中的特殊作用，以及不同機器數(shù)的移位規(guī)則。
6．定點補碼加、減、乘（Booth算法）、除運算和原碼乘除運算。
7．浮點補碼加減運算。
8．如何提高運算器的速度。
9．快速進位鏈的設(shè)計。

本章的難點包括：
1．由于±0的補碼表示形式相同，故在機器字長相同的條件下，補碼比原碼和反碼能多表示一個負數(shù)。
2．區(qū)分浮點數(shù)和補碼表示的浮點規(guī)格化數(shù)這兩個不同的概念，前者指的是真值，后者指的是機器數(shù)。由于補碼規(guī)格化數(shù)的特殊約定，兩者表示的數(shù)其范圍是不同的。
3．在定點機和浮點機中，如何判斷運算結(jié)果溢出。
4．原碼和補碼乘除法運算其根本區(qū)別是對符號位的處理。原碼乘除法，結(jié)果的符號均和數(shù)值部分的運算分開進行；而補碼乘除法，結(jié)果的符號是在數(shù)值部分的運算過程中自然形成的。
5．由于不同的機器數(shù)運算規(guī)則不同，造成運算器的硬件組成也不同（包括寄存器的位數(shù)，全加器輸入端的控制電路等）。
6．區(qū)別[-x]和[-x*]（x*是真值x的絕對值）。
7．浮點數(shù)的階碼采用移碼運算時，其階碼運算規(guī)則和溢出判斷規(guī)則與補碼運算是不同的。

（七）指令系統(tǒng)主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1．? 指令系統(tǒng)主要體現(xiàn)在它的操作類型、數(shù)據(jù)類型、地址格式和尋址方式等方面。
2．? 機器指令的一般格式以及指令字中各字段的作用。
3．? 不同的地址格式對訪存次數(shù)、尋址范圍的影響。
4．? 不同的尋址方式對操作數(shù)的尋址范圍、所需的硬件支持、信息加工流程以及編程的影響。
5．? RISC的主要特點及其與CISC的區(qū)別。
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本章的難點包括：
1．? 掌握設(shè)計指令格式的方法，學(xué)會根據(jù)指令系統(tǒng)的要求，確定指令字中各字段的位數(shù)及其含義。
2．? 擴展操作碼技術(shù)的運用。
3．? 當(dāng)指令字長不等于存儲字長時，應(yīng)格外注意各種尋址方式和地址格式的運用。
4．? 在可按字節(jié)和字尋址的存儲器中，不同的機器，其數(shù)據(jù)的存放方式是不同的。
5．? 數(shù)據(jù)“邊界對準(zhǔn)”方式和“邊界不對準(zhǔn)”方式對訪存操作的影響。

（八）CPU的結(jié)構(gòu)和功能主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1．?? CPU的功能和硬件組成。
2．?? CPU工作周期和指令周期的概念。
3．?? 一個完整的指令周期中的信息流程。
4．?? 如何提高控制器的處理能力。
5．?? 中斷系統(tǒng)需要解決的問題及實施方案。

本章的難點是掌握各種中斷技術(shù)。由于本章突出解決各種中斷的共性問題，因此與第五章I/O中斷相比，能更全面地體現(xiàn)中斷系統(tǒng)在CPU中的重要地位和作用。建議結(jié)合第五章學(xué)習(xí)中斷系統(tǒng)，這樣更有利于建立整機概念。

（九）控制單元的功能主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1． 對應(yīng)不同的指令，控制單元應(yīng)發(fā)出哪些不同的操作命令。
2．? 控制單元在不同指令的取指、間址和中斷周期中，發(fā)出哪些相同的操作命令。
3．? 多級時序系統(tǒng)的作用。
4．? 控制單元的控制方式。

本章的難點是：
1．? 指令周期、機器周期、時鐘周期與操作命令的關(guān)系。
2．? 中央控制和局部控制相結(jié)合的同步控制方式。
不同結(jié)構(gòu)的計算機（總線結(jié)構(gòu)和非總線結(jié)構(gòu)）控制信號的特點。

（十）控制單元的設(shè)計主要內(nèi)容
學(xué)習(xí)本章應(yīng)重點掌握：
1．結(jié)合時序系統(tǒng)的概念，對不同指令相應(yīng)的微操作命令安排節(jié)拍。
2．組合邏輯控制單元的設(shè)計思想、設(shè)計步驟、硬件組成及其工作原理。
3．微程序控制單元的設(shè)計思想、設(shè)計步驟、硬件組成及其工作原理。
4．比較兩種控制單元微操作命令節(jié)拍安排的區(qū)別。

本章的難點包括：
1．微指令的控制方式（編碼方式）及后繼微指令地址的形成方式。
2．確定微指令格式，編寫微指令的碼點。

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