1、计算机组成原理 期末复习 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 提纲 内容回顾 练习题 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 内容回顾 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 第 1章 引言 第 2章 数据表示方法与数字逻辑 第 3章 MARIE 第 4章 指令系统体系结构 第 5章 存储器 第 6章 指令系统体系结构 第 7章 可选择的体系结构 第 8章 性能度量和分析 各章重点内容和主要知识点 第 1章 引言 硬件和软件等效原理 计算机的发展史 代次划分，主要特点 摩尔定律 计算机的分层组织结构 7个层次，名称、功能 冯诺依曼模型 2014年 6月
2、北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 2章 数据表示方法与数字逻辑 浮点表示法 基本表示形式，偏移量 浮点算法，浮点误差 字符编码 用于数据记录和传递的编码方式 5种基本的编码方式 各自的优点和不足 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 2章 数据表示方法与数字逻辑 错误检测与校正 循环冗余校验码：原理与应用 海明编码：原理与应用 数字逻辑 组合逻辑电路：加法器、译码器、多路复用器 时序逻辑电路：寄存器 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 3章 MARIE：简单
3、计算机模型 计算机基本组成 CPU：寄存器、 ALU、控制单元 总线：分类方式 时钟、输入 /输出子系统 存储器：低位交叉、高位交叉 中断 MARIE 体系结构 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 3章 MARIE：简单计算机模型 MARIE 指令系统体系结构： RTL 指令执行过程：取指 -译码 -执行 编译程序和汇编语言 硬件译码和微程序控制译码 实际的计算机体系结构 CISC vs RISC 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 4章 指令系统体系结构 指令格式 指令集特征 指令系统设计
4、：指令集性能影响因素 大端与小端位序 内部存储机制，操作数数目与指令长度，扩展操作码 指令类型 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 4章 指令系统体系结构 寻址方式 立即，直接，间接，寄存器，变址，基址 指令流水线 基本原理 流水线冲突的类型与解决思路 真实案例 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 5章 存储器 存储器的类型 存储器的层次结构 概念，层次，引用的局部性 高速缓存存储器 映射模式：直接映射，全关联，组关联 置换策略，有效存取时间和命中率 写策略：写通，回写 2014年 6月 北
5、京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 5章 存储器 虚拟存储器 基本概念 分页 vs 分段 有效存取时间 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 6章 输入 /输出和存储系统 AMDAHL定律 输入 /输出体系结构 控制方法：四种 I/O总线操作 磁盘技术 硬盘：原理、时间性能 软盘：原理、文件分配表 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 6章 输入 /输出和存储系统 光盘：原理、分类 磁带：原理、分类 独立磁盘冗余阵列 7种基本结构，混合 RAID系统 数据压缩 基
6、本原理：熵 统计编码：赫夫曼编码，算数编码 LZ字典系统 图片压缩 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 7章 可选择的体系结构 CISC vs RISC 富林分类法：原则，局限性 并行和多处理器体系结构 超标量和 VLIW体系结构，矢量处理器 互连网络，共享存储器的多处理器，分布式计算 新的并行处理方法 数据流计算，神经网络，脉动阵列 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 各章重点内容和主要知识点 第 8章 性能度量和分析 基本的计算机性能方程 数学预备知识 基准 CPU性能优化 分支优化：延迟转移，分支预测 代码优化 磁
7、盘性能 基本概念，逻辑性能 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 完整的计算机系统应包括 _。 A 运算器、存储器和控制器 B 外部设备和主机 C 主机和实用程序 D 配套的硬件设备和软件系统 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 运算器虽由许多部件组成，但核心部分是 _。 A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 下列因素 中 ，与 Cache的命中率无关的是 _ A 主存的存取时间 B 块的大小 C Cache的组织方式 D Cache的容量 2
8、014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 计算机的外围设备是指 _。 A 输入 /输出设备 B 外存储器 C 远程通信设备 D 除了 CPU 和内存以外的其它设备 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 Cache是为了解决 CPU和主存之间 _不匹配而采用的一项重要硬件技术。而虚拟存储器是为了解决 CPU和主存之间 _不匹配而采用的一项重要技术。 速度；容量。 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。 指令周期 ： CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。 CPU
9、周期 ： 又称机器周期， CPU访问一次内存所花的时间较长，因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义。 时钟周期 ： 通常称为节拍脉冲或 T周期。一个 CPU周期包含若干个时钟周期。 它们的关系如下图所示： 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 练习题 发送数据为： 1010001101，生成多项式为G(x)=x5+x4+x2+1，求实际发送的循环冗余码。 根据生成多项式 G(X)得除数为 110101，将发送数据除以110101，得到余数多项式 1110，将余数多项式加到数据多项式之后得到实际发送的循环冗余码 : 101000110101110 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士 2014年 6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士
