2021年计算机组成原理知识点.docx

第一学时
1、指令分为操作码和地址码，操作码指明了操作类型，地址码指明了对哪两个数进行操作。
2、CPU时钟频率也即是CPU主频。
3计算机系统构造：概念性构造和功能特性。是指硬件子系统概念性构造和功能特性。
由指令系统所规定所有属性，因此也称指令集体系构造。
重要研究计算机系统软件和硬件功能分派，以及如何最佳地实现分派给硬件功能。
例如：指令系统中与否涉及乘法指令？
4、计算机组织：
也称计算机构成：计算机重要部件类型、数量、构成方式、控制方式和信息流动方式以及互相连接而构成而系统。
重要研究数据和指令组织，数据存取、传送和加工解决。数据流和指令流控制方式
基本运算算法 例如：如何实现乘法指令？
5计算机实现：
计算机功能物理实现。
6、加法指令执行速度
由于加法指令能反映乘除等运算，而其她指令执行时间也大体与加法指令相称。
7、CPI，
执行一条指令所需时钟周期数，是主频倒数。
8、等效指令速度法
9存储器不但能存储数据，并且也能存储指令，两者在形式上没有区别，但计算机应能区别数据还是指令。
10 有时咱们说某个特定功能是由硬件实现，但并不是说不要编写程序，如乘法功能可由乘法器这个硬件实现，但要启动这个硬件（乘法器）工作，必要先执行程序中乘法指令。
11 指令译码器是译指令操作码。
而是在读出之前就懂得将要读信息是数据还是指令了
12 在计算机领域中，站在某一类顾客角度，如果感觉不到某个事物或属性存在，即“看”不到某个事物或属性，则称为“对xxxx顾客而言，某个事物或属性是透明”。
13程序控制器：（PC）是执行指令机器。
14 机器字长
定义为CPU中在同一时间内一次可以解决二进制数位数，事实上就是CPU中数据通路位数
15 浮点运算器数据通路要宽得多。
16因此普通把定点运算器数据通路宽度定为机器字长。由于机器字长与内存单元地址位数关于，而地址计算是在定点运算器中进行。
17、一种字宽度并不等于机器字长。在80x86系列中，一种字宽度为16位。
18、“存储单元”
指存储器中具备相似地址若干个存储元件（或称存储元、存储基元、记忆单元）构成一种存储单元中二进制代码，其宽度等于一种编址单位长度，可以是8位、16位、32位等。当前，大多数计算机是按字节编址，即：每一种字节（8位）有一种地址，编址单位就是一种字节，因此一种存储单元宽度（位数）是8位。由此可见，一种数据（如：32位整数、32位浮点数或64位浮点数等）也许占各种存储单元。一次从存储器读出或写入信息也也许有各种存储单元。
19　“指令字长”：
指指令位数。有定长指令字机器和不定长指令字机器。定长指令字机器中所有指令位数是相似，当前定长指令字大多是32位指令字。不定长指令字机器指令有长有短，但每条指令长度普通都是8倍数。因此，一种指令字在存储器中存储时，也许占用各种存储单元；从存储器读出并通过总线传播时，也许分多次进行，也也许一次读多条指令。
20 MAR为存储器地址寄存器：是主存和CPU之间接口
21 按字节编址，也即：每一种字节（8位）有一种地址。编址单位就是一种字节
因此一种存储单元宽度（位数）是8位
22 存储元件
又叫存储元，或存储基元，记忆单元。
23二进制并不符合人们****惯，但是计算机内部仍采用二进制来表达信息因素：是由于二进制有如下长处：0/1两个状态易物理实现，运算规则简朴。工作可靠
也即：1+1=0,0+0=0；1+0=1,0+1=1 非常像C语言中异或运算符！！！
计算机由逻辑电路构成，逻辑电路普通只有两个状态，例如开关接通与断开，晶体管饱和与截止。电压电平高与低。
简化运算：二进制运算法则简朴：求积运算法则只有三个。
也即1*1=1 1*0=0 0*0=0
二进制数运算：
0-0=0； 1-1=0 0-1=1 1-0=1
逻辑运算
发现：数进制与数组有相似之处，178=1*102+7*101+8*100，而数组中元素也是从0开始！
0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1
算术运算会发生进位和借位，而逻辑运算则按位独立进行！
除2取余，直到商为0，然后倒排！！！
十进制小数化为二进制小数。
规则：乘2取整，直到小数某些为0，然后顺排！
为什么需要八进制？由于使用2进制太长了，而使用八进制保持了二进制数表达特点。
将一种十进制多位数转化为二进制，如果需要计算多次话，可以先转化为十六进制，然后再转化为二进制！同样，如果一种二进制很长话，咱们也可以先将其转化为16进制，然后再转化为十进制！
原码、反码和补码