(自用)
第一章
1.1
1.

2.冯诺依曼计算机五大功能部件作用:
运算器:进行加减乘除等算术运算
控制器:对计算机进行控制
存储器:用于存放程序和数据
输入设备:鼠标,键盘,手写板等用于写入数据至计算机
输出设备:显示屏、音箱、打印机等用于计算机输出数据


1.2
1.机器字长:

2.运算速度:
(1)主频和时钟周期
振荡速度越快,计算机运行速度越快

(2)CPU速度
一个程序包含多个指令

MIPS:

吞吐量:表征一台计算机在某一时间间隔能够处理的信息量。吞吐量越大,计算机性能越高。
3.主存性能:

【例题】:


第二章 总线
2.1
1.总线


2.总线特性与分类

3.总线宽度和带宽

【例题】

4.总线结构

2.2总线仲裁
外设既可以做主设备也可以做从设备。

集中式仲裁:
(1)链式查询:


(2)计算器定时查询:


(3)独立请求方式:


2.3总线定时(通信)控制
1.同步方式


2.异步方式:

握手原则:

3.半同步方式:
两个设备使用统一的时钟信号通信时,因为设备速度不一致,所以通过握手适当延长总线周期。

第三章 存储器
3.1



存储系统层次:

3.2主存
1.存储器地址分配
如果一个16位机采用双字存储单元,即存放两个机器字的存储单元,相应的单元地址叫双字地址。
课时3-1 存储器 P10 - 07:42

2.主存性能指标:

3.半导体存储芯片:

RAM:
①SRAM:
课时3-2 存储器 P11 - 00:31 SRAM
三组信号线:地址线、控制线、数据线
n根地址线则有2的n次方个地址
一个存储单元里存放的数据位数由数据线根数决定
控制线上的读写操作不会同时发生

例题:

②DRAM:
课时3-2 存储器 P11 - 07:39 DRAM
(比SRAM简单,增加了行地址锁存器和列地址锁存器,减少地址线的数量)
当电容充满电时,代表存储的是1。电容没有电时,存储的是0。
每一次读取电荷时都是破坏性的,需要刷新缓存器进行充电去刷新数据。而且数据不稳定,为保证准确性,即使没有读取也需要定时刷新。

刷新方法:

③对比:RAM都是被作内存的

4.存储器与CPU的连接:
(1)位扩展:

例题:

(2)字扩展:

进行字扩展时,数据线和控制线是公用的

(3)字位扩展:

5.提高访存速度的措施(了解):


3.3cache与虚存
1.

2.cache命中率:

例题

3.主存和cache的映射:
(1)全相联:

(2)直接相联:

(3)组相联:

4.虚拟存储器:

第四章 输入输出系统
1.


2.I/O接口

作用:

传送方式:


3.DMA方式


(1)成组连续传送

(2)周期挪用


(3)透明DMA

4.通道类型

第五章 计算机的运算方法
5.1 有符合数的编码方法
1.

2.0的编码

例题

5.2 定点数和浮点数
1.

2.定点数


3.浮点数

4.规格化浮点数



5.IEEE754


例题


5.3 运算
1.定点数的补码加减法

对于负数的补码转原码,和负数的原码转补码的方法一模一样,都是除符号位外取反加一。


2.溢出检测

3.定点数乘法

4.浮点数的加减法

例题

第六章 指令系统
6.1 机器指令
1.指令格式
(1)操作码

操作码位数


(2)地址码

单地址

二地址

一般用RR和RS

三地址

四地址

2.指令字长


6.2操作数类型和操作类型
1.操作数类型

2.操作类型




6.3寻址方式
1.指令寻址
跳跃寻址可实现程序的条件或无条件转移

2.操作数的寻址方式

(操作数在内存单元的寻址方式↓)

例题1:
E=R3时寄存器寻址

例题2:

例题3:

第七章 CPU的结构与功能
1.基本功能

2.基本组成(记住右下英文名)

3.作用

4.CPU的寄存器
(1)程序计数器

(2)指令寄存器

(3)标志寄存器

取指过程:PC→MAR→M→MDR→IR
(6)

2.指令周期基本概念


3.指令流水(重点学习时间并行)

例题:



4.影响流水线性能的问题
(1)资源

(2)数据

例题1:



例题2:
课时7 CPU的结构和功能 P19 - 32:33

(3)控制相关
概念:由转移指令引起,指令转到新的目标地址取指,从而使流水线发生断流。

5.流水线的性能
(1)加速比

(2)吞吐率

6.中断系统


处理过程:



7.中断屏蔽技术

第八章 CPU的控制单元
1.控制单元


2.控制方式

3.硬布线控制器(了解)

4.微程序控制器
相较于前者更规整,更灵活,可维护性更高。
(1)基本思想

(2)微命令与微操作

(3)微指令与微周期

(4)工作程序与微程序

(5)

5.微命令编码方法
(1)微命令字段
①直接表示法

②字段直接编码法

③字段间接编译法

(2)微地址字段:确定下一条微指令的地址
①计数器增量方式

②多路转移方式

6.微指令格式
(1)水平型微指令

(2)垂直型微指令

完结撒花💐