典型的冯.诺依曼计算机结构框图P9。现代计算机的组成框图P10。 存储器的层次结构P71。P94：例4.1、4.2。

冯.诺依曼计算机特点：1)5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5）指令在存储器内顺序存放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。 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。哈佛结构是 一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。

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。按连接部件不同分为三类：1）片内总线2）系统总线（传输信息的不同分为：数据总线、地址总线、控制总线）3）通信总线（传输方式分为：串行通信和并行通信）。

总线标准：可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面，解决不同厂家各类模块化产品的兼容问题；有ISA、EISA、PCI等标准。

总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题，常见的集中式总线控制有3种：1）链式查询方式：连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；2）计数器定时查询方式：优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；3）独立请求方式:速度最快，

但硬件器件用量大，连线多，成本较高。

总线控制：主要解决通信双方如何获传输开始和传输结束，心及通信双方如何协调如何配合，有四种方式：同步、异步、半同步、分离式。 异步通信的应答方式：不互锁、半互锁、全互锁。P61

刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；刷新方法：1）集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。2）分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。3）异步式：是集中式和分散式的折衷。

DMA与主存交换数据方式：1）停止CPU访问主存(特点：控制简单，适用于数据传输率很高的I/O设备实现成组数据的传送；DMA接口访问主存时，CPU基本处于不工作状态或保持原状态)2）周期挪用(特点：既实现了I/O传送，又较好地发挥了主存与CPU的效率，是一种广泛采用的方式)3）DMA与CPU交替访问（特点：具有很高的DMA传送速率，硬件逻辑变得更为复杂）。

DMA的数据传送过程分为：预处理、数据传送、后处理。P206

程序运行的局部性原理指：在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指令顺序执行比转移执行的可能性大。

中断服务程序的流程：保护现场、中断服务、恢复现场、中断返回。

地址映射：主存地址映射到Cache地址；方式：直接映射、全相连映射、级相连映射。P120例4.8、4.9。

I/O与主机交换信息的方式：1)程序查询方式：使CPU和I/O设备处于串行工作状态，CPU的工作效率不高2）程序中断方式：CPU和I/O设备处于并行工作状态，CPU资源得到了充分利用，要增加相应的硬件和软件中断服务程序3）DMA方式：进一步提高CUP资源利用率。 算术移位：有符号数的移位。逻辑移位：无符号数的移位，规则是：逻辑左移时高位移丢，低位添0，逻辑右移时低位移丢，高位添0。

机器指令：每一条机器语言的语句。指令系统：全部机器指令的集合。 指令周期：CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间。

机器周期：在同步控制的机器中，执行指令周期中一步相对完整的操作（指令步）所需时间，通常安排机器周期长度=主存周期。

时钟周期：指计算机主时钟的周期时间，它是计算机运行时最基本的时序单位，对应完成一个微操作所需时间，通常时钟周期=计算机主频的倒数。

指令流水是指将一条指令的执行过程分为n个操作时间大致相等的阶段，每个阶段由一个独立的功能部件来完成，这样n个部件就可以同时执行n条指令的不同阶段，从而大大提高CPU的吞吐率。

第二篇：计算机组成原理知识点总结_城院

<<计算机组成原理知识点总结>>

一、 冯.诺依曼思想体系——计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备五部分组成，存储程序，按地址访问、顺序执行。

二、 计算机系统的层次结构——微程序级→机器级→操作级→汇编→高级语言。

第二章

一、一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，定点数有纯小数和纯整数两种表示方法。

二、一个浮点数标准化表示由符号位Ｓ、阶码Ｅ、尾数Ｍ三个域组成。其中阶码Ｅ的值等于指数的真值ｅ加上一个固定偏移值。

三、为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用两种表示形式：⑴字符串形式，主要用在非数值计算的应用领域；⑵压缩的十进制数串形式，用于直接完成十进制数的算术运算。

四、数的真值变成机器码时有四种表示方法：原码表示法，反码表示法，补码表示法，移码表示码。其中移码主要用于表示浮点数的阶码Ｅ，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。

五、字符信息属于符号数据，是处理非数值领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的ASCII码。

六、直接采用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、字膜码等三种不同用途的编码。

七、为运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用补码加、减法，原码乘除法或补码乘除法。为了运算器的高速性和控制的简单性，采用了先行进位、阵列乘除法、流水线等并行技术措施。

八、定点运算器和浮点运算器的结构复杂程度有所不同。早期微型机中浮点运算器放在ＣＰ

Ｕ芯片外，随着高密度集成电路技术的发展，现已移至ＣＰＵ内部。

第三章

一、 存储器分类——主存、辅存、cache

二、 按介质分类——半导体、磁表面、激光

三、 按存取方式分类——随机、顺序、半顺序

四、 多级存储器结构——cache—主存—辅存

五、 主存技术指标——存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽

六、 DRAM刷新方式——集中式、分散式

七、 多模块交叉方式——顺序方式、交驻方式

八、 相联存储器组成——存储体、检索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比较线路、代码寄存器、控制线路。

九、 CACHE与主存的地址映射方式——全相联映射方式、直接映射方式、组相联映射方式

第四章

一、 操作数寻址方式——隐含寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、基址寻址、变址寻址

二、 指令寻址方式——顺序对寻址方式、跳跃寻址方式。

第五章

一、 CPU的功能——指令控制、操作控制、时间控制、数据加工

二、 CPU组成——运算器、控制器、CACHE

三、 运算器组成——算术逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器、状态条件寄存器

四、 控制器组成——程度计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器

五、 控制寄存器——指令寄存器、程序计数器、地址寄存器、缓冲寄存器、

六、 运算寄存器——累加器、状态寄存器、通用寄存器

七、 操作控制器分类——时序逻辑型、存储逻辑型、时序逻辑与存储逻辑结合型

八、 指令周期——CPU取出并执行一条指令的周期

九、 机器周期——通常用内存中读取一个指令字的最短时间规定，也叫CPU周期

十、 时钟周期——节拍脉冲式T周期

十一、微命令——控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，这种命令叫微命令 十二、微操作——执行部件接受微命令后进行的操作叫微操作。

十三、微程序——一条机器指令的功能是用许多条微指令组成的序列来实现的，这个微指令序列通常叫微程序

十四、微指令周期——微指令周期等于读出微指令的时间加上执行该条微指令的时间

十五、微命令编码的种类——位直接控制、字段直接控制、字段间接控制、混合编码译码、常数字段控制

十六、后继地址方式——计数器方式、多路转移方式、增量方式与断点方式结合

十七、水平型微指令与垂直型微指令比较——1。水平型微指令操作能力强，效率高灵活性强、垂真型微指令较差；2。水平型微指令指令执行一条指令时间短，垂直型微指令执行时间长；3。水平型微指令解释指令的微程序，微指令字长微程序短，垂直型微指令微指令字短微程序长；4。水平型微指令难以掌握，垂直型微指令较容易。

十八、微指令与机器指令关系——一条机器指令由若干微指令组成的序列来实现

十九流水CPU并行处理技术——时间并行、空间并行、时间+空间并行

二十、流水线三种相关——资源相关、数据相关、控制相关

二十一、CISC与RISC特征对比——P199表5.6

第六章

一、 总线结构对计算机系统性能的影响——1。最大存储容量，单总结系统中，对主存和外设的存取差别仅出现在总线地址不同，必须为外设保留某些地址，所以紧大存容量必小于计算机字长所决定可能地址总数，双总线系统中主存地址和外设地址现现不同总线上，存储容量不受外设影；2。指令系统，双总线系统中CPU对存储总和系统总线有不同指令系统，访存操作和输入/输出操作有不同指令，单总线系统中，访问主存和I/O传送可使用相同操作码，便使用不同地址；3。吞吐量，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期，采用双端口存储器可以增加主存的有效速度，主存可以在同一时间内对两个端口完成读写操作，三总线系统中，CPU将一部分功能下放通道，通道管理外设并实现外设与主存的数据传送，因此吞吐能力比单总线强。

二、 定时——所谓定时，是指事件出在总线上的时序关系，有两种方式：同步定时和异步定时

第七章外设

五、 磁盘地址组成——记录面、磁道、扇区

第八章I/O系统

一、I/O数据管理方式——软件：程序查询方式、程序中断方式；硬件：直接内存访问（DMA）

方式、通道方式、外围处理机方式。

二、程序中断方式——中断源、中断向量、中断屏蔽、中断优先级、多级中断、中断服务

三、中断概念——中断是指计算机由任何非寻常的或非预期的急需处理的事件引起CPU暂时中断现有程序的执行而转去执行另一服务程序来处理这些事件，等处理完成后又返回原程序这一整个执行过程。

五、 DMA概念——是一种子完全由硬件执行I/O交换的工作方式，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。DMA控制器将向内存发出地址和控制信号，修改地址，对传送的字个数计数，以中断方式向CPU报告传送操作结果。

六、 DMA传送方式——停止CPU访问内存、周期挪用、DMA与CPU交替访问

七、 通道——通道功能是执行指令，组织外围设备和内存进行数据传输，按I/O指令要求启动外设，向CPU报告中断等。

八、 通道种类——选择通道、数组多路通道、字节多路通道

第九章、 虚拟存储器管理方式——页式虚拟存储器、段式虚拟存储器、段页式虚拟存储器。