課程知識(shí)點(diǎn)分析試題類型:單項(xiàng)選擇2’*10=20’;填空1’*15=15’;簡答5’*3=15’;計(jì)算題6’*5=30’;分析論述10’*2=20’;總分100’;各位同學(xué),在使用這份資料復(fù)習(xí)時(shí),要注意:帶有紅色標(biāo)記的是重點(diǎn)內(nèi)容;盡管很多知識(shí)點(diǎn)只有幾個(gè)字,但是涉及的內(nèi)容卻非常多,比方Cache映像機(jī)制;考慮到有些同學(xué)考試時(shí)有不好的習(xí)慣,為了防止麻煩,我在這兒只給大家提綱,請(qǐng)大家對(duì)應(yīng)的看書;請(qǐng)大家看時(shí),把你特別不明白的地方標(biāo)出來,發(fā)送給lei.z@,我在周一給大家講解。藍(lán)色標(biāo)記是之前考過的,應(yīng)該很重要。大題都在第四章以后---------------------------------------------------------------------第一章電腦系統(tǒng)概論(1電腦的發(fā)展與應(yīng)用。(2電腦系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。

(3電腦的特點(diǎn):快速性、通用性、準(zhǔn)確性和邏輯性。(4電腦的分類方法。(5性能指標(biāo)。(1電腦系統(tǒng)從功能上可劃分為哪些層次?各層次在電腦系統(tǒng)中起什么作用?(2馮.諾依曼電腦體系的基本思想是什么?(選擇、填空。指令和數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制表示的(3按照此思想設(shè)計(jì)的電腦硬件系統(tǒng)應(yīng)由哪些部件組成?各起什么作用?(4如:指令和數(shù)據(jù)都存于存儲(chǔ)器中,電腦如何區(qū)分它們?(5衡量電腦性能的主要指標(biāo)-機(jī)器字長(定義、主頻、CPI、MIPS(含義、FLOPS等等第三章系統(tǒng)總線(1總線及分類?？偩€是連接各個(gè)部件的信息傳輸線,總線包括:片內(nèi)總線、系統(tǒng)總線和通信總線。(2理解總線標(biāo)準(zhǔn)的意義,看看你知道主板上的幾種標(biāo)準(zhǔn)總線。(3總線特性及性能指標(biāo):包括機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和時(shí)間特性。(4總線結(jié)構(gòu):單總線結(jié)構(gòu)、雙總線結(jié)構(gòu)和三總線結(jié)構(gòu)。(5總線連接方式:串行傳送、并行傳送和分時(shí)傳送。

(6總線的判優(yōu)控制:總線判優(yōu)有兩種方法:集中仲裁方式和分布仲裁方式。集中仲裁方式的具體實(shí)現(xiàn)有三種:包括鏈?zhǔn)讲樵兎绞健⒂?jì)數(shù)定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請(qǐng)求方式。(7總線的通信:同步、半同步、異步等通信方式。(1系統(tǒng)總線的組成。(填空數(shù)據(jù)線、控制線、地址線;數(shù)據(jù)線的根數(shù)有什么意義,地址線的根數(shù)有什么意義。(2理解怎樣通過總線實(shí)現(xiàn)器件之間的互聯(lián),構(gòu)造電腦硬件系統(tǒng);理解多級(jí)總線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。(3為什么要進(jìn)行總線控制?總線控制的幾種仲裁方式的仲裁過程、特點(diǎn)、用于仲裁的連接線的數(shù)量。集中仲裁方式包括鏈?zhǔn)讲樵兎绞?、?jì)數(shù)定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請(qǐng)求方式。要講清楚他們的工作原理和總線的控制過程,并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。(簡答(4對(duì)存儲(chǔ)器的讀/寫操作是一種基于系統(tǒng)總線同步通信,想想這個(gè)過程,看看時(shí)序圖,理解什么是同步通信方式,它和異步通信的最大不同在哪里?第四章存儲(chǔ)器(1理解存儲(chǔ)器的分類和分級(jí)結(jié)構(gòu);(按存儲(chǔ)介質(zhì)、按照訪問方式分類、按在電腦中的作用分類(2掌握主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)(存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)速度(存取周期和存取時(shí)間(簡答、選擇、填空、存儲(chǔ)器帶寬;

(3理解半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本組成和工作原理;(4掌握主存儲(chǔ)器組織;(5掌握CACHE的功能、基本原理、地址映像(直接映像方式和替換策略;主存儲(chǔ)器的功能:用來存放程序和數(shù)據(jù)的(填空(1電腦的存儲(chǔ)層次(三級(jí)存儲(chǔ)體系(2RAM和ROM的讀寫時(shí)序靜態(tài)RAM(SRAM:Intel2114外特性、Intel2114RAM矩陣、靜態(tài)RAM(2114讀寫時(shí)序;動(dòng)態(tài)RAM芯片:三管動(dòng)態(tài)RAM芯片(Intel1103讀寫、單管動(dòng)態(tài)RAM4116外特性、4116芯片讀寫原理;(3DRAM的刷新問題(為什么要刷新?各種刷新方式及比較;大題(4存儲(chǔ)器與CPU的連接,掌握主存儲(chǔ)器的組織方法(位擴(kuò)展、字?jǐn)U展、字位同時(shí)擴(kuò)展通過位并聯(lián)法和地址串聯(lián)法實(shí)現(xiàn)小容量的存儲(chǔ)芯片構(gòu)成大容量的存儲(chǔ)空間。注意要合理選用芯片,以及CPU和存儲(chǔ)器芯片之間的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的連接,特別是存儲(chǔ)芯片片選邏輯確實(shí)定。(5Cache的原理。程序訪問的局部性原理命中率/缺失率影響命中率的因素-Cache容量、Cache的塊長

Cache的結(jié)構(gòu),理解帶有Cache的存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀操作過程,寫過程(與保持Cache一致性的問題大題(6Cache的三種映像機(jī)制,CPU與Cache和主存的連接方式和訪問方式。不同的Cache-主存地址映象直接影響主存地址字段的分配及替換策略和命中率。1全相聯(lián)映射方式:靈活但映射函數(shù)復(fù)雜,不易實(shí)現(xiàn)2直接映射方式:映照簡單,不需計(jì)算,快速但效率不高,易“顛簸”3組相聯(lián)映射方式:組內(nèi)全相聯(lián)映射、組間直接映射第五章輸入輸出系統(tǒng)(1理解輸入輸出系統(tǒng)的概念和組成,I/O設(shè)備和主機(jī)的信息傳輸與控制方式;(2掌握程序查詢方式的工作流程和查詢接口電路的工作原理;(3掌握中斷的基本概念、中斷排隊(duì)、中斷向量地址的形成方法;(4掌握中斷接口電路的工作原理和數(shù)據(jù)傳輸過程;(5掌握中斷系統(tǒng)的構(gòu)成與中斷屏蔽技術(shù);(6理解DMA方式的特點(diǎn)、DMA的工作過程和DMA接口的功能與組成。重點(diǎn):輸入輸出系統(tǒng)是人機(jī)對(duì)話和人機(jī)交互的紐帶和橋梁。由于輸入輸出設(shè)備工作速度與電腦主機(jī)的工作速度極不匹配.為此,既要考慮到輸入輸出設(shè)備工作的準(zhǔn)

確可靠,又要充分挖掘主機(jī)的工作效率,因此要求掌握主機(jī)與I/O交換的三種控制方式,即程序查詢、程序中斷和DMA,以及它們各自所需的硬件及軟件支持。(1程序查詢方式的工作流程和查詢接口電路的工作原理IO查詢程序的流程,說明在程序查詢方式下,查詢接口如何完成數(shù)據(jù)的交換。查詢方式的特點(diǎn)(2中斷的基本概念、中斷排隊(duì)、中斷向量地址的形成方法,掌握中斷接口電路的工作原理和數(shù)據(jù)傳輸過程中斷:電腦在執(zhí)行正常程序的過程中,出現(xiàn)某些異常事件或某種請(qǐng)求時(shí),處理機(jī)暫停執(zhí)行當(dāng)前程序,轉(zhuǎn)而執(zhí)行更緊急的程序,并在執(zhí)行結(jié)束后,自動(dòng)恢復(fù)執(zhí)行原先程序的過程。IO中斷方式與IO查詢方式進(jìn)行比較:硬件結(jié)構(gòu)較查詢方式復(fù)雜些,服務(wù)開銷時(shí)間較大;主程序與設(shè)備并行運(yùn)行,CPU效率較高;具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的能力。中斷接口電路的組成。中斷請(qǐng)求→中斷源識(shí)別判優(yōu)→中斷響應(yīng)→中斷處理→中斷返回。中斷排隊(duì)、中斷向量地址的形成方法。中斷服務(wù)程序的流程(單重中斷/多重中斷關(guān)于中斷技術(shù)本身的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),放在CPU一章說明(3理解DMA方式的特點(diǎn)、DMA的工作過程和DMA接口的功能與組成什么是DMA?直接存儲(chǔ)器存取,解決與CPU共享主存的矛盾。DMA與CPU分時(shí)使用主存(系統(tǒng)總線的三種方法;1停止CPU訪問內(nèi)存。CPU效率低;2周期挪用。適用于外設(shè)讀取周期大于內(nèi)存存取周期;3DMA與CPU交替訪問。適用于CPU工作周期比內(nèi)存存取周期長得多的情況。

DMA接口的組成與各部件的功能DMA傳送過程及各階段對(duì)CPU的占用情況選擇型DMA接口與多路型DMA接口(在數(shù)據(jù)傳輸率的計(jì)算方面不同。通過多路外設(shè)(磁盤、磁帶、打印機(jī)申請(qǐng)DMA請(qǐng)求,描述多路型DMA接口的工作原理。DMA與中斷技術(shù)的比較第六章電腦的運(yùn)算方法本章教學(xué)的目的是通過對(duì)運(yùn)算方法和運(yùn)算器的介紹,使得學(xué)生掌握電腦中數(shù)的表示,定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘等運(yùn)算方法,定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的溢出判別,以及提高進(jìn)位速度的ALU的工作原理。具體要求為:(1掌握定點(diǎn)數(shù)的真值、原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼的表示和相互轉(zhuǎn)換方法;(2掌握定點(diǎn)數(shù)的移位運(yùn)算、原碼及補(bǔ)碼加減運(yùn)算以及溢出的概念與檢測方法;(3掌握定點(diǎn)原碼和補(bǔ)碼的乘法運(yùn)算方法;(4掌握浮點(diǎn)數(shù)的表示和規(guī)格化表示方法,浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算方法;(5掌握ALU的功能、設(shè)計(jì)方法和工作原理。(1定點(diǎn)編碼①求編碼由十進(jìn)制真值求原/反/補(bǔ)碼;由補(bǔ)碼求相反數(shù)的補(bǔ)碼;

補(bǔ)碼與移碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系;②求表示范圍一定長度的機(jī)器碼,原/反、補(bǔ)/移的表示范圍;原、反、補(bǔ)、移碼的零的表示;(2浮點(diǎn)編碼①概念什么是規(guī)格化?給定一個(gè)浮點(diǎn)數(shù),判斷是否為規(guī)格化;明確浮點(diǎn)數(shù)的精度和范圍分別取決于尾數(shù)的長度和階碼的長度;②求規(guī)格化的浮點(diǎn)表示形式給定十進(jìn)制真值,指定階碼和尾數(shù)的編碼方式,求規(guī)格化的浮點(diǎn)表示;③求浮點(diǎn)數(shù)表示范圍給定浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)和階碼的長度及編碼方式,求浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍(3補(bǔ)碼移位運(yùn)算明確移位運(yùn)算的意義;能夠正確的求給定補(bǔ)碼移位運(yùn)算后的結(jié)果;(4定點(diǎn)數(shù)的加減及溢出判別:通過補(bǔ)碼加減運(yùn)算來深化理解判斷溢出的“一位符號(hào)法”和“二位符號(hào)法”的含義,理解運(yùn)算溢出后的現(xiàn)象以及運(yùn)算溢出的實(shí)質(zhì)。(3定點(diǎn)數(shù)原碼一位乘法(不帶符號(hào)運(yùn)算:

通過原碼乘法運(yùn)算過程描述原碼的符號(hào)位和數(shù)值為分開運(yùn)算,移位是按邏輯右移進(jìn)行。(4定點(diǎn)數(shù)補(bǔ)碼一位乘法(Booth算法:通過補(bǔ)碼乘法運(yùn)算過程描述補(bǔ)碼的符號(hào)位和數(shù)值為一起參加運(yùn)算,移位是按算術(shù)右移進(jìn)行。明確N位數(shù)值位,進(jìn)行各種乘法運(yùn)算,需要的加法和移位的次數(shù);(6ALU的設(shè)計(jì)方法和工作原理。從硬件的角度講解了影響ALU運(yùn)算速度的進(jìn)位過程以及提高進(jìn)位速度的各種方法。第七章指令系統(tǒng)(1掌握指令的一般格式,多地址指令格式和指令的擴(kuò)展方法;(2掌握操作數(shù)類型和操作類型;(3掌握指令尋址和數(shù)據(jù)尋址方式;(4掌握指令格式的舉例。重點(diǎn):指令的一般格式及多地址指令格式和指令的擴(kuò)展方法、操作數(shù)類型和操作類型、指令的尋址和數(shù)據(jù)的尋址、指令的格式舉例。難點(diǎn):各種尋址方式。(1概念

機(jī)器指令與指令系統(tǒng);指令字長、機(jī)器字長、存儲(chǔ)字長;操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的存放--邊界對(duì)準(zhǔn)原則;什么是尋址方式?(2各種尋址方式操作數(shù)尋址要求,明確各種尋址方式的物理地址表達(dá)式,尋址過程,尋址范圍,需要訪存的次數(shù)。(3指令格式的設(shè)計(jì)操作碼擴(kuò)展技術(shù)+尋址方式;第八章CPU的結(jié)構(gòu)和功能(1理解CPU的基本組成和各個(gè)部件的基本功能。(2了解指令流水線的工作原理(會(huì)計(jì)算:吞吐率、加速比和效率(1CPU功能與結(jié)構(gòu)CPU主要由運(yùn)算器、控制器和中斷控制器構(gòu)成?？刂破鞑糠职?程序計(jì)數(shù)器PC、數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、地址寄存器AR等。運(yùn)算器部分包括：算術(shù)邏輯單元ALU、累加器AC、數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR、狀態(tài)寄存器等。C