計組復習@CQU(爆炸了。。)

零、題型及重點

題型

  • 單選
  • 簡答
  • 計算
  • 綜合
  • 分析

重點

重點

一、計算機系統概論

馮諾依曼體系:運算器,控制器,存儲器,輸入設備,輸出設備。
馮諾依曼計算機的基本特點:存儲程序并按地址順序執行。
總線:數據總線,地址總線和控制總線。

Machine Structures
What is “Computer Architecture” ?
Relative Performance
Responsive Time and Throughput

elapsed time = CPU time + wait time (I/O, other programs, etc.)
CPU time = user CPU time + system CPU time
=>elapsed time = user CPU time + system CPU time + wait time

CC and CR
CPU Time
CPU Time Example
IC and CPI
CPI Example
CPI Example2

存儲器容量的衡量

常見單位

二、計算機指令

MIPS指令設計模式

符號位拓展

符號位拓展

三、運算方法和運算器

二進制小數轉十進制

二進制小數轉十進制

原碼

簡單計算(首位置符號位即可):

負小數原碼計算

負整數原碼計算

補碼

簡單計算:

負小數補碼計算
負整數補碼計算

加減運算

同號相加,異號相減要考慮溢出

雙符號位判斷加減溢出

機器數的移位運算

移位運算分類
算術左右移舉例

原碼一位乘(不考)

原碼一位乘

原碼恢復余數法(不考)

原碼恢復余數法

IEEE754(重點)

浮點數的表示

計算公式
轉換舉例1
轉換舉例2

浮點數加法運算

9.999 ? 10^1 + 1.610 ? 10^-1
加法舉例2

四、處理器

4.1 控制器的組成及指令的執行

指令執行過程:

取指令

  1. 送指令地址:PC->AR,PC+1

  2. 讀取指令:RAM->IR

  3. 指令譯碼:判斷指令,結果傳遞給控制信號形成部件;即J1#。

執行指令

  • 操作控制信號形成部件根據指令譯碼信息和時序周期信號,發出該指令所需的所有部件的有一定時序關系的控制信號序列,完成指令的執行。

  • 不同指令,其執行指令的階段不同。

例:

ADD指令執行過程
JUMP指令執行過程
對比

4.2 控制方式和時序的產生

控制方式

同步控制:每條指令的執行所用時間相同。

異步控制:不同指令執行時間由實際需求決定。

聯合控制:大部分同步,特殊的用異步。

時序脈沖發生器和啟停控制

不是重點。。。

4.3 微程序控制器

基本概念

基本概念1
基本概念2

微程序控制器的基本工作原理

微程序控制器的基本工作原理

微程序控制器的構成部件

微程序控制器的構成部件

微程序控制原理舉例

微指令格式
微指令舉例

微程序設計舉例

微型機

硬布線控制器

基本原理

根據指令的要求、當前的時序及外部和內部的狀態情況,按時間的順序發送一系列微操作控制信號。它由復雜的組合邏輯門電路和一些觸發器構成,因此又稱為組合邏輯控制器,或常規邏輯控制器。

硬布線控制器與微程序控制器的比較

硬布線控制器與微程序控制器的比較
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Mips指令格式

分類

R instructions are used when all the data values used by the instruction are located in registers.
I instructions are used when the instruction must operate on an immediate value and a register value. Immediate values may be a maximum of 16 bits long. Larger numbers may not be manipulated by immediate instructions.
J instructions are used when a jump needs to be performed. The J instruction has the most space for an immediate value, because addresses are large numbers.

rs, and rt are the source registers, and rd is the destination register. The registers were named "rs" and "rt" because t comes after s in the alphabet.

處理器實現方式

New Words

significand  有效數
flipflop  觸發器

參考資料

RISC為什么比CISC快?
MIPS Assembly/Instruction Formats

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