计算机组成原理复习要点
课程总复习第一章计算机系统概论1 计算机的分类电子计算机从总体上来说分为两大类:电子模拟计算机和电子数字计算机。
电子模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
电子数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
数字计算机与模拟计算机的主要区别见表1.1:表1.1 数字计算机与模拟计算计的主要区别2 计算机系统结构与性能之间的关系分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、单片机六类，其结构复杂性、性能、价格、依次递减。
3 计算机的硬件组成一般结构由：运算器+存储器+控制器+适配器与输入/输出设备等构成。
应掌握各部分的主要功能。
[指令与程序的基本概念]：1) 指令的形式指令的内容由两部分组成,即操作的性质和操作的地址。
前者称为操作码,2) （冯.诺依曼结构计算机原理）：周而复始地进行取指/执行的操作，完成既定的任务。
非冯.诺依曼结构计算机则是指：脱离“存储程序”控制的模式，完成计算机功能。
3) 指令流和数据流概念指令和数据统统放在内存中,从形式上看,它们都是二进制数码。
一般来讲，在取指周期中从内存读出的信息是指令流,它流向控制器；而执行周期中从内存读出的信息流是数据流,它由内存流向运算器。
适配器与输入设备、计算机的系统结构发展发展趋势（自阅）4 计算机的软件[软件的组成和分类]计算机软件一般分为两大类：一类叫系统程序,一类叫应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能及用途。
应用程序是用户利用计算机来解决某些问题所编制的程序,如工程设计程序、数据处理程序、自动控制程序、企业管理程序、情报检索程序、科学计算程序等等。
[软件的发展演变]目的程序--汇编程序--源程序--操作系统--数据库管理系统5 计算机系统的层次结构计算机系统多级结构包括：微程序设计级--一般机器级--操作系统级--汇编语言级--高级语言级第二章运算方法与运算器1 数据与文字的表示方法[数据格式 ]计算机中常用的数据表示格式有两种，一是定点格式，二是浮点格式。
一般来说，定点格式容许的数值范围有限，但要求的处理硬件比较简单。
而浮点格式容许的数值范围很大，但要求的处理硬件比较复杂。
应当掌握：1）定点数的表示方法，包括：纯小数、纯整数目前计算机中多采用定点纯整数表示，因此将定点数表示的运算简称为整数运算。
2）浮点表示法：一个机器浮点数由阶码和尾数及其符号位组成（尾数：用定点小数表示，给出有效数字的位数决定了浮点数的表示精度；阶码：用整数形式表示，指明小数点在数据中的位置，决定了浮点数的表示范围。
）。
[数的机器码表示]计算机中把数据的符号位和数字位一起编码，来表示相应的数据。
各种表示法有：原码、补码、反码、移码等。
为了区别一般书写表示的数和机器中这些编码表示的数，通常将前者称为真值，后者称为机器数或机器码。
要求重点掌握：原码、补码、反码、移码表示方法的求取和相互转换。
上面的数据四种机器表示法中，移码表示法主要用于表示浮点数的阶码。
[字符、字符串及汉字的表示方法]（自阅）注意：汉字的输入编码、汉字内码、字模码是计算机中用于输入、内部处理、输出三种不同用途的编码,不要混为一谈。
[校验码]为了防止计算机在处理信息过程中出现错误,可将信号采用专门的逻辑线路进行编码，以检测错误,甚至校正错误。
掌握最简单且应用广泛的检错码：采用一位校验位的奇校验或偶校验。
注意到：奇偶校验可提供单个错误检测,但无法检测多个错误,更无法识别错误信息的位置。
2 定点加法减法运算[补码加减法][溢出概念与检测方法]两个正数相加,结果大于机器所能表示的最大正数,称为上溢。
而两个负数相加,结果小于机器所能表示的最小负数,称为下溢。
为了判断“溢出”是否发生,可采用两种检测的方法：第一种方法是采用双符号位法,这称为“变形补码”或“模4补码”。
结论为：1）当以模4补码运算,运算结果的二符号位相异时,表示溢出；相同时,表示未溢出。
此逻辑表达式可用异或门实现。
2）模4补码相加的结果,不论溢出与否,最高符号位始终指示正确的符号。
第二种方法是采用单符号位法。
当最高有效位产生进位而符号位无进位时,产生上溢；当最高有效位无进位而符号位有进位时,产生下溢。
此逻辑表达式也可用异或门实现。
[基本的二进制加法/减法器]：由n个一位全加器组成。
[十进制加法器]十进制加法器可由BCD码(二－十进制码)来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的“校正”逻辑来实现,该校正逻辑可将二进制的“和”改变成所要求的十进制格式。
3 定点乘、除法运算1）不带符号的阵列乘（除）法器2）带符号的阵列乘（除）法器包括：原码并行乘（除）法器和补码并行乘（除）法器。
掌握：补码与真值的关系、求补器原理和一般化全加器概念。
4 定点运算器的组成[逻辑运算] 主要掌握是指逻辑非、逻辑加、逻辑乘、逻辑异四种基本运算。
[多功能算术/逻辑运算单元(ALU)]多功能算术/逻辑运算单元(ALU)不仅具有多种算术运算和逻辑运算的功能,而且具有先行进位逻辑, 从而能实现高速运算。
[定点运算器的基本结构]运算器包括ALU\阵列乘除器\寄存器\多路开关\三态缓冲器\数据总线等逻辑部件。
计算机的运算器大体有如下三种结构形式单总线结构的运算器这种结构的主要缺点是操作速度较慢。
但是由于它只控制一条总线,故控制电路比较简单。
双总线结构的运算器在这种结构中,两个操作数同时加到ALU进行运算,只需一次操作控制,而且马上就可以得到运算结果。
三总线结构的运算器在三总线结构中,ALU的两个输入端分别由两条总线供给,而ALU的输出则与第三条总线相连。
这样,算术逻辑操作就可以在一步的控制之内完成。
很显然,三总线结构的运算器的特点是操作时间快。
5浮点运算方法和浮点运算器[浮点加法、减法运算]设有两个浮点数ｘ和ｙ,它们分别为ｘ＝2Eｘ·Mｘｙ＝2Eｙ·Mｙ其中Eｘ和Eｙ分别为数ｘ和ｙ的阶码,Mｘ和Mｙ为数ｘ和ｙ的尾数。
完成浮点加减运算的操作过程大体分为四步：1） 0 操作数的检查；2）比较阶码大小并完成对阶；3）尾数进行加或减运算；4）结果规格化并进行舍入或溢出处理。
掌握运算规则与方法（如：对阶规则、运算结果的规格化方法、舍入及溢出处理等）。
[浮点乘法、除法运算]浮点数的乘除运算大体分为四步：1）0 操作数检查；2）阶码加/减操作；3）尾数乘/除操作；4）结果规格化及舍入处理。
[浮点运算流水线]理解流水线原理与特点，线性流水线定义以及k级线性流水线的加速比的计算。
第三章存储系统1 存储器概述[掌握存储器分类][存储器的分级结构]目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
2 随机读写存储器[SRAM存储器]基本存储元基本存储元主要掌握六管SRAM存储元的电路图及读写操作过程。
SRAM存储器的组成包括：存储体；地址译码器；驱动器；I/O电路；片选；输出驱动电路等。
[存储器与CPU连接]主要掌握：★位扩展法：只加大字长，而存储器的字数与存储器芯片字数一致,对片子没有选片要求。
★字扩展法:仅在字向扩充，而位数不变.需由片选信号来区分各片地址。
★含字、位同时扩展的典型存储系统的设计。
存储器的读、写周期注意：读周期与读出时间是两个不同的概念。
读出时间：是从给出有效地址到外部数据总线上稳定地出现所读出的数据信息所经历的时间。
读周期时间：则是存储片进行两次连续读操作时所必须间隔的时间，它总是大于或等于读出时间。
[DRAM存储器]四管动态存储元：四管的动态存储电路是将六管静态存储元电路中的负载管T3，T4去掉而成的。
注意理解它和六管静态存储元电路的区别。
[DRAM的刷新]动态MOS存储器采用“读出”方式进行刷新。
从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止，这一段时间间隔叫刷新周期。
而刷新信号周期则是指给芯片发送的刷新动作信号的周期。
常用的刷新方式：集中式刷新、分散式刷新、异步式刷新。
掌握各方式的主要特点与计算。
[存储器控制电路]DRAM控制器用于DRAM的刷新控制，其包括刷新计数器、刷新/访存裁决、刷新控制逻辑等控制电路。
[高性能的主存储器]了解EDRAM芯片、EDRAM内存条等主要特点。
3 只读存储器和闪速存储器要求：了解闪速存储器的逻辑结构和闪速存储器的工作模式与原理，以及闪速存储器与CPU的连接方法。
主要特点：闪速存储器是在EPROM功能基础上增加了电路的电擦除和重新编程能力。
4 高速存储器[双端口存储器] 掌握逻辑结构和有/无冲突时的读写控制。
[多模块交叉存储器] 掌握存储器的模块化组织及其各模块的物理安排方式；多模块交叉存储器的基本结构。
[相联存储器] 理解：相联存储器的基本原理、相联存储器的组成和功能。
5 cache存储器掌握：1）cache的功能和基本工作原理、cache的命中率的概念与计算方法。
2）主存与cache的地址映射。
地址映射即是应用某种方法把主存地址定位到cache中。
地址映射方式：全相联方式、直接方式和组相联方式的思想与分析方法。
3）了解替换策略的概念。
4）cache的写操作策略的特点。
6虚拟存储器掌握：1）虚拟存储器的基本概念及其与主存/cache结构的区别2）主存-外存层次的基本信息传送单位，即：段、页或段页的划分与使用方法。
3）页式、段式和段页式虚拟存储器各自特点与管理方法。
4）了解主要替换算法的实现与特点。
7存储保护了解：1）存储区域保护方法，包括：页表保护、段表保护、键式保护和环保护等方法。
2）访问方式保护的思想。
第四章指令系统1 指令系统的基本概念指令：就是要计算机执行某种操作的命令。
计算机的指令有：微指令、机器指令和宏指令之分。
微指令：微程序级的命令，它属于硬件；宏指令：由若干条机器指令组成的软件指令，它属于软件；机器指令（指令）：介于微指令与宏指令之间，每条指令可完成一个独立的算术运算或逻辑运算。
指令系统：一台计算机中所有机器指令的集合。
包括：复杂指令系统计算机(CISC)、精简指令系统计算机（RISC）。
[指令系统的性能要求]一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求：完备性、有效性、规整性、兼容性。
[低级语言与硬件结构的关系]2 指令格式包括：操作码、地址码、指令字长度、指令助记符。
[操作码]指令字（简称指令）即表示一条指令的机器字。
指令格式则是指令字用二进制代码表示的结构形式，由操作码字段和地址码字段组成。
操作码字段表征指令的操作特性与功能；地址码字段通常指定参与操作的操作数或操作数的地址。
从操作数的物理位置来说，又可归结为SS型、RR型和RS型等三种类型。
[指令字长度]指令字长度：一个指令字中包含二进制代码的位数。
机器字长：计算机能直接处理的二进制数据的位数，它决定了计算机的运算精度。
计算机组成原理复习要点
冯诺依曼的特点1.计算机由运算器，存储器，控制器，输入设备和输出设备组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访3.指令和数据均用二进制数表示4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置5.指令在存储器内按顺序存放6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成总线按数据传送方式可分为并行传输总线和串行传输总线系统总线：数据总线，地址总线和控制总线总线控制：判优控制和通信控制判优控制：集中式和分布式集中式：链式查询计数器定时查询独立请求方式通信控制：同步通信异步通信半同步通信分离式通信存储器三个性能指标：速度容量位价主存的主要技术指标：存储容量和存储速度动态RAM的刷新：集中刷新分散刷新异步刷新I/O设备与主机交换信息的三种控制方式：程序查询方式程序中断方式直接存储器存取方式（DMA）DMA接口的功能1.向CPU申请DMA传送2.在CPU允许DMA工作时，处理总线控制权的转交，避免因进入DMA工作而影响CPU 正常活动或引起总线竞争3.在DMA期间管理系统总线，控制数据传送4.确定数据传送的起始地址和数据长度，修正数据传送过程中的数据地址和数据长度5.在数据块传送结束时，给出DMA操作完成的信号DMA接口的基本组成1.主存地址寄存器（AR) 2 字计数器（WC）3数据缓冲寄存器（BR）4.DMA控制逻辑5 中断机构6设备地址寄存器寻址方式：指令寻址和数据寻址指令寻址：顺寻寻址和跳跃寻址数据寻址：1 立即寻址2 直接寻址3隐含寻址4间接寻址5寄存器寻址6寄存器间接寻址7 基址寻址8 变址寻址9 相对寻址微指令格式：水平型和垂直型1水平型微指令比垂直型并行操作能力强，效率高，灵活性强2.水平型执行一条机器指令所需要的微指令数目少，因此比垂直型速度快3.水平型用较短的微程序结构换取较长的微指令结构，垂直型正好相反4.水平型与机器指令差别较大，垂直型与机器指令相似。
计算机组成原理期末复习资料要点
计算机组成原理期末复习资料（陆瑶编著）第一章计算机的系统概述（P1-8）1.1计算机的组成任务（P1）1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成；2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配；b、确定硬件和软件的界面；c、完成提高计算系系统性能的方法；3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以与确定的概念结构，研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现，即按计算机组成制定的方案，制作出实际的计算机系统，它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现，器件的集成度和速度的选择和确定，器件、模块、插件、底板的划分和连接，专用器件的设计，电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2（1.2.1）5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机：由、存储器与接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. ：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成，相互间以总线连接。
9.运算器的作用：计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以与移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件()。
（算数逻辑部件（）：用于完成各种算术运算和逻辑运算（主要用于条件判断、设备控制等）。
）10.控制器的作用：是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
计算机组成原理复习提纲复习资料版
《计算机组成原理》复习提纲第一章：绪论1、存储程序概念（基本含义）。
P3⑴计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；⑵计算机内部采用二进制来表示指令和数据；⑶将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作2、冯·诺依曼计算机结构的核心思想是什么？存储程序控制3、主机的概念（组成部件是哪些？）中央处理器（运算器和控制器）和主存储器4、计算机的五大基本部件有哪些？输入设备，输出设备，存储器，运算器，控制器5、冯·诺依曼结构和哈佛结构的存储器的设计思想各是什么？P9程序存储、程序控制冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。
CPU首先到指令存储器中读取指令内容，译码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）Cache和主存储器分别是采用的哪种设计思想？Cache采用哈佛结构，主存储器采用冯.诺依曼结构6、计算机系统是有软件系统和硬件系统组成的。
7、现代个人PC机在总线结构上基本上都采用的是单总线结构，根据所传送的信息类型不同又可分为哪三类总线？地址总线，数据总线，控制总线第二章：数据的机器层表示1、定点小数表示范围（原码、补码）原码定点小数表示范围为：-(1-2-n)～(1-2-n)补码定点小数表示范围为：-1～(1-2-n)2、定点整数表示范围（原码、补码）原码定点整数的表示范围为：-(2n-1)～(2n-1)补码定点整数的表示范围为：-2n ～(2n-1)3、浮点数表示范围PPT374、规格化的浮点数5、阶码的移码表示6、IEEE 754浮点数标准本章复习范围为ftp上第二章的作业题的1、2、3、4题。
第三章：指令系统1、指令的基本格式（OP字段和地址字段组成）。
(完整版)计算机组成原理重点整理
一.冯·诺依曼计算机的特点1945年，数学家冯诺依曼研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。
3.指令和数据均用二进制数表示。
4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
5.指令在存储器内按顺序存放。
通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
二.计算机硬件框图1.冯诺依曼计算机是以运算器为中心的2.现代计算机转化为以存储器为中心各部件功能：1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。
2.存储器用来存放数据和程序。
3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式（鼠标键盘）。
5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式（打印机显示屏）。
计算机五大子系统在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。
由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，两大不见往往集成在同一芯片上，合起来统称为中央处理器（CPU）。
把输入设备与输出设备简称为I/O设备。
现代计算机可认为由三大部分组成：CPU、I/O设备及主存储器。
CPU与主存储器合起来又可称为主机，I/O设备又可称为外部设备。
主存储器是存储器子系统中的一类，用来存放程序和数据，可以直接与CPU交换信息。
另一类称为辅助存储器，简称辅存，又称外村。
算术逻辑单元简称算逻部件，用来完成算术逻辑运算。
控制单元用来解实存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令。
ALU和CU是CPU的核心部件。
I/O设备也受CU控制，用来完成相应的输入输出操作。
计算机组成原理复习要点
1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、MDR、MAR等基本概念。
总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。
机器周期：完成摸个独立操作，由若干时钟周期组成。
时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。
机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的位数。
指令字长：一条指令的二进制代码位数。
存储容量：存储器中可以存二进制代码的总量。
立即寻址：把一个数送到指定地址MOV A, #30H 把数据30H数据送累加器直接寻址：把一个地址内的数据送到指定地址MOV A ,30H 把30H内的数据送累加器直接寻址：指令中指出暂存操作数的寄存器。
寄存器的内容就是操作数。
立即寻址：是把一个“常数”送到指定位置。
直接寻址：是把一个“变量”送到指定位置。
MDR: 存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读出或者要写入某个存储单元的数据。
MAR：存储器的地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
2、机器指令的执行过程，CPU工作周期的划分。
机器指令：每一条机器语言的语句称为机器指令。
完成一条指令的功能可以分成：取指令，分析指令，执行指令。
CPU工作周期划分为取指间址执行中断。
指令执行流程①从存储器取指令，送入指令寄存器，并进行操作码译码。
程序计数器加1，为取下一条指令作准备。
②计算数据地址，将计算得到的有效地址送地址寄存器AR。
③到存储器取数。
④进行运算，结果送目的寄存器在CPU执行程序的过程中，将指令周期划分成几个时间段，每个阶段称为一个机器周期，也称为CPU周期或工作周期。
一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。
简言之，一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成，由微指令进行解释和执行。
(完整版)计算机组成原理知识点总结(唐朔飞版)
1、硬件：输入输出设备，控制器，存储器，运算器。
2、计算机技术指标：机器字长、存储容量、运算速度。
3、多总线结构的原理：双总线结构特点是将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来，形成主存总线和I/O总线分开的结构。
三总线1由主存总线用于CPU与主存之间的传输，I/O总线供CPU与各类I/O 设备之间传递信息，DMA总线用于高速IO设备与主存之间直接交换信息，任意时刻只能用一种总线，主存总线与DMA总线不能同时对主存进行存取。
三总线2CPU与Cache之间构成局部总线，而且还直接连到系统总线上，cache可通过系统总线与主存传输信息，还有一条扩展总线可以连接IO设备。
四总线由局部总线，系统总线，告诉总线，扩展总线构成。
4、总线判优分为集中式和分布式两种，集中式分为链式查询、计数器定时查询、独立请求方式（排队器）5、总线通信控制的四种方式：同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信。
6、波特率是每秒传输的位数，比特率是每秒传输的有效数据位数（bps）7、存储器技术指标：存储速度，存储容量和位价。
8、存储器分为主存，闪存，辅存和缓存。
9、分层原因：1缓存-主存层解决CPU与主存速度不匹配问题；2主存-辅存层解决系统存储容量的问题。
10、主存的技术指标：存储容量，存储速度（存取时间和存取周期表示）。
11、存储器带宽的计算方法：如存取周期为500ns，每个存取周期可访问16位，则带宽为32M位/秒。
带宽是衡量数据传输率的重要技术指标。
12、动态RAM的刷新方式：集中刷新（是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作‘死时间’）分散刷新（指对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。
不存在死时间，整个系统速度降低）异步刷新（前两种方式的结合，即可缩短死时间，又充分利用最大刷新间隔为2ms的特点）。
13、动态RAM集成度远高于静态RAM；动态RAM行列地址按先后顺序输送，减少了芯片引脚，封装尺寸也减少；动态RAM功耗比静态RAM小；动态RAM的价格比静态RAM便宜；由于使用动态元件，因此速度比静态RAM低；动态RAM需要再生，需配置再生电路，也需要消耗一部分功率。
计算机组成原理复习要点
第三章 运算方法和运算器件
• 定点加、减运算及其溢出判断方法，其中减法运算是通过补码加法运 算实现的，其中根据[x]补求[-x]补。什么时候将会发生溢出？P6162,三种溢出判断方法。在计算机中，所表示的数会发生溢出，其根本 原因是计算机的字长有限。
• 定点原码乘法采用数值位用绝对值相乘，符号位单独处理；补码乘法 采用Booth算法；定点原码加减交替除法 ：仅当最后一步余数为负时， 做恢复余数的操作
第二组：
4000H~7FFFH
第三组：
8000H~BFFFH
第四章：
C000H~FFFFH
第五章 指令系统
• 指令的格式是指指令用二进制表示的形式，通常由指令码和操作数的 地址码两部分组成，操作数有一地址、二地址和多地址之分；指令码 有定长与不定长之分；指令系统是表征一台计算机性能的重要因素， 它的格式和功能不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软 件。
复习要点
第一章 计算机系统概论
计算机系统
硬件系统
软件系统
外围设备 主机
系统软件
应用软件
外输输 C 内 存入出 P 存 储设设 U 器备备
寄运 控 高
存算 制 速
器器 器 缓
包
存
含
( )
操 作 系 统
语数
言据
处 理 程
… …
库 管 理
序系
统
数自 据动 处控 理制 程程 序序
企科
业学
管… 计 理… 算
• 流水线的概念，流水CPU是一种非常经济而实用的时 间并行技术，影响流水线性能的因素：访存冲突（即 资源相关）和相关（数据相关、控制相关）问题
第八章 系统总线
• 系统总线的结构有单总线和多总线之分，功能有数据 线、地址线和控制线之分，其中地址线（控制线）的 功能：提供主存、I / O接口设备的地址（控制信号、 响应信号）。计算机系统中，根据应用条件和硬件资 源不同，数据传输方式可采用串行微指令的编码。注意PC+1在不同机器中的含义， 如8位字长、16位指令和16位字长、16位指令
(完整版)计算机组成原理知识点总结
第2章数据的表示和运算主要内容：（一）数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数（二）定点数的表示和运算1.定点数的表示：无符号数的表示；有符号数的表示。
2.定点数的运算：定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。
（三）浮点数的表示和运算1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准2.浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示（1）浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示：N=M·RE其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数（底）”，而且R为一常数，一般为2、8或16。
在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。
浮点数的机内表示浮点数真值：N=M ×2E浮点数的一般机器格式：数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。
•E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位EJ，设置在E的最高位上，用来表示正阶或负阶。
•M为尾数，有m位，为一个定点小数。
Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。
•为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示：当R＝2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于0.5。
对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。
浮点数的机内表示阶码通常为定点整数，补码或移码表示。
其位数决定数值范围。
阶符表示数的大小。
尾数通常为定点小数，原码或补码表示。
其位数决定数的精度。
数符表示数的正负。
浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施：•增加尾数位数（但数值范围减小）•采用浮点规格化形式尾数规格化：1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法：调整阶码使尾数满足下列关系：•尾数为原码表示时，无论正负应满足1/2 ≤M <1即：小数点后的第一位数一定要为1。
计算机组成原理复习要点
1、基本概念关于计算机软硬件系统描述、诺依曼关于现代计算机体系的理论、定点机器数的表示形式和范围、浮点数的表示范围和精度、两个浮点数相加减、浮点运算中规格化操作、定点运算溢出判断、存储容量、存储周期、DRAM芯片刷新周期、Cache的结构和程序局部性原理、CISC 和RISC、指令、寻址方式、控制器的特殊寄存器、组合逻辑与微程序控制、各种指令的译码、数据通道的设计2、计算浮点数规格化表示、补码判断溢出、Cache与主存的映射关系、控制器的译码3、主存和cpu的连接4、5、4下列关于计算机软硬件系统描述，指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能。
操作系统是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。
5冯诺依曼关于现代计算机体系的理论贡献中奠定了现代计算机的基本架构，并开创了程序设计的时代6 8 位⼆进制数，八位二进制就是8个按顺序排列的二进制数。
例如：11111000，00000001，00000101等。
进制（binary）在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统，以2为基数代表系统是二进位制的。
7 为什么要用补码采用补码可以简化计算机硬件电路设计的复杂度8浮点数的表示范围和精度浮点数是由符号，阶码和尾数三部分组成，浮点数分为单精度浮点数和双精度浮点数，单精度浮点数的便是范围是-3.4E38～3.4E38，双精度浮点数的范围是-1.79E+308 ~ +1.79E+3089 两个浮点数相加减浮点数的加减法运算过程详解（面向小白的）_狂奔的蜗牛Evan的博客-CSDN博客_0舍1入法例子10 在浮点运算中，“右规”操作右规操作：将尾数右移1位，同时阶码增1，便成为规格化的形式了。
11 当定点运算发生溢出时应发出错误信息12 存储周期是指对存储器进行连续两次存取操作所需要的最小时间间隔13 存储容量为1M×8 位，该芯片的地址线和数据线数目分别是地址20 数据814 三级存储器每一级存储器的作用1、高速缓冲存储器存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。
计算机组成原理复习要点及答案
计算机组成原理课程复习要点1、总线、时钟周期、机器周期、机器字长、存储字长、存储容量、立即寻址、直接寻址、ＭＤR、MＡＲ等基本概念。
总线：连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。
在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的消息。
分为片内总线,系统总线和通信总线。
时钟周期:也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。
时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内，CＰU仅完成一个最基本的动作。
机器周期：完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期)组成存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器ＭAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
即:存储容量 = 存储单元个数＊存储字长立即寻址：立即寻址的特点是操作数本身设在指令字内，即形式地址A不是操作数的地址,而是操作数本身，又称之为立即数。
数据是采用补码的形式存放的把“＃”号放在立即数前面,以表示该寻址方式为立即寻址。
直接寻址:在指令格式的地址字段中直接指出操作数在内存的地址ID。
在指令执行阶段对主存只访问一次。
计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
主机:是计算机硬件的主体部分,由CＰU和主存储器ＭM合成为主机。
CＰＵ：中央处理器，是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;（早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的ＣPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元,不能单独存取。