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  • 计算机组成原理知识点,主要就是把课程主要的知识点记录下来帮助总结
  • 计算机组成原理知识点详细总结,pdf版,期末考试速成专用
  • 计算机组成原理知识点整理,详细介绍:http://blog.csdn.net/xunciy/article/details/79242484
  • 这是计算机组成原理知识点总结,参考书籍是《计算机组成原理--面向实践能力培养》第四版,主编是纪禄平教授。
  • 计算机组成原理知识点分析
  • 首先计算机组成原理初试分值为75分、是记忆最多的一门科目,许多原理知识都要记忆,另外针对有些题还要灵活运用(北科出的不多,但是能多学一点是一点)。除了初试复试中有一门笔试(20考研由于网上面试,所以没有...

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    首先计算机组成原理初试分值为75分、是记忆最多的一门科目,许多原理知识都要记忆,另外针对有些题还要灵活运用(北科出的不多,但是能多学一点是一点)。除了初试复试中有一门笔试(20考研由于网上面试,所以没有笔试)笔试中包含了计算机体系结构,这个还是和计算机组成原理有些类似,所以大家在复习的时候打牢基础。

    大家在复习的时候,建议不要长时间复习一门课程,这样会导致复习效率比较低下。我当时一般是两个小时换一门科目(当然有时候两个小时不够就再加半个小时)最好不要超过三个小时,三个小时只学习一门课程是非常累的。可以把自己喜欢的科目和基础不是很好的科目交替复习。这样会使自己学习的效率更高一点。

    基础阶段【~9月份】

    使用资料: 王道计算机组成 + 配套视频(bilibili上有官方的视频(19版),讲的非常好)

    北科自命题初试大纲(就是看看自己知识点复习全了吗)

    每天时间: 2h~3h(当然也可以把时间拆开,分成多段,提高效率)

    第一遍毫无疑问是最为痛苦的一遍。由于大学上课的时候没有好好的听课,我学的也是非常的粗糙,好多东西只听过名字,原理什么的我也根本不知道,所以这一遍就是扫盲的。

    看着视频好处是进度比较快,同时通过视频,也帮助自己理解书上的内容和定义,看完就做王道对应章节的习题。当然第一次复习的时候也要有的放矢。为什么呢,因为有些东西比较难,而且考的频率也不是很高,但是记忆性比较强(比如加法器,乘法器,什么原码乘法,补码乘法..)这个每年可能会出个加法的题,但是乘法的也要了解,要知道到考场上就没有机会了,你比别人学的多,到时候就会比比人考的好。这些第一次就了解原理,能够做题来就可以继续往下进行了。

    把在第一次复习过程中自己没有很好了解的知识点用特殊的标记画出来(最好是铅笔,学会后可以擦除)。在第二次复习过程中或回顾过程中要重点看看。

    王道上会会有些练习题,这些选择题或者大题要做,尤其是选择题,做错的要了解原因,在以后回顾的时候保证自己能够做对,因为这些选择题也有可能会被老师选择来放到试卷中。

    简答题中难度适中的题还是要多做,非常难的题大概率不会考到。但是王道上每一道题都要做。

    常做总结。每一章学完之后自己可以尝试画画思维图,就像王道书上画的那样,把自己学的内容扩展成体系。这样就不容易忘记。

    有些知识点还是要背的。比如,CPU的功能,以及CISC,RISC 特点等等,这些考试中简答题可能会考到。所以基础阶段可以选择背一些到时候临近考试的时候再背一些,这样的话就不会到最后要背的东西特别多,压力非常大,导致效果不好。

    最好不要把背的知识点放到最后一个月再去背。因为最后一个月还要背英语作文和政治大题,所以 ,在某个时间段(比如比较困的时候)站起来,背背知识点是个不错的选择。

    强化阶段(9月份~初试结束)

    资料:王道书+课后习题(错题,能够再做一遍最好)

    真题(这个最重要,当然)

    强化阶段就是复习过一遍之后,会对整个学科有了一定的了解。这时候就可以做真题了,因为真题题型比较固定,所以做的越多会越顺手,如果第一次做不会做,可以看答案,熟悉思路,查缺知识点,这样第二做的时候就会顺手了。真题做到什么程度呢,基本上看到题目,就能说出答案,包括大题。

    同时对于考过的简答题和有可能考的概念、知识点自己要背过,起码能叙述的差不多。有时候在坐着学过一段时间后,站起来大声背背效率也会提高。

    除此之外,我希望有时间的同学,有余力的同学可以适当的找点综合题做做,毕竟简单的东西大家都会,但是难的东西,大家之间的差距就来了,谁也不能保证专业课考的非常简单。但是就从20年考试来看,专业课有趋向于比较难的风格。所以大家还是好做好准备,好好复习。

    最后

    时间管理非常重要:

    (1)我当时特意买了个计时器来计算学习时间,当学习的时候把手机放到自己看不到、够不着 的地方。

    (2)给自己留出一些短暂的娱乐放松的时间,但不建议过长哦

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  • 803计算机组成原理直播分享课1主讲人郭学姐,本科毕业于中国民航大学,硕士录取于北邮网络技术研究院二组,专业... 讲解课程的知识体系结构,对计算机组成原理知识点进行梳理。2. 讲解每章的重要考点、考察方式等...

    803计算机组成原理直播分享课

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    1

    主讲人

    郭学姐,本科毕业于中国民航大学,硕士录取于北邮网络技术研究院二组,专业基础知识扎实,对专业课知识结构有清晰的把握,熟悉803的考试大纲和考察形式。平时对待学弟学妹很热心,备课认真负责,讲课重点突出、清晰易懂,并且会积极解答大家的问题。

    2

    本次直播课内容:

    1. 讲解课程的知识体系结构,对计算机组成原理的知识点进行梳理。

    2. 讲解每章的重要考点、考察方式等。帮助同学们捋清计算机组成原理的整体考察思路。 

    3. 组成原理应该如何复习,以及需要注意的问题等。

    4. 分享考研上岸成功经验,互动答疑

    3

    分享时间:

    2020年6月7日(周日)晚8:00——9:00

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    重点内容

    SUMMER

    计算机组成原理是803重要科目,也是广大考生公认的难啃科目之一。通过直播课,同学们可以对该课程的知识体系结构有一个整体的把握,了解每个章节的重点、难点和相应的复习方法,了解该课程在考试中的考察方式和命题规律,避免走不必要的弯路;同时老师会介绍自己的复习备考经验,让大家做到心中有数、游刃有余,为后续的学习打下良好基础。

    本次直播课干货满满,同学们一定会有很大收获!欢迎同学们准时加入直播课听学姐分享!

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  • 计算机组成原理基础知识点
  • 计算机组成原理知识点梳理 文章目录计算机组成原理知识点梳理计算机系统概论冯诺依曼计算机的特点计算机系统的层次结构程序执行的过程运算方法和运算器原码、补码、反码、移码IEEE754单精度标准数据的存放方式(大端...

    计算机组成原理知识点梳理

    计算机组成原理习题,复习时可对照左边习题

    计算机系统概论

    冯诺依曼计算机的特点

    1.采用“存储程序”的工作方式
    2.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5个基本部件组成
    (CPU、MainMemory、I/O)
    3.存储器不仅能存放数据,而且能存放指令,计算机能区分它们;控制器应能控制指令的自动执行;运算器应能进行加、减、乘、除4种基本运算,也能进行逻辑运算;操作人员可通过输入输出设备使用计算机。
    4.计算机内部以二进制形式表示指令和数据

    计算机系统的层次结构

    自然语言描述的一个应用(问题),首先将问题转化为算法,其次将算法转化为用编程语言实现的程序,然后由计算机将高级语言程序转换成计算机能够理解的机器语言程序,机器语言程序就是一个ISA(指令系统,也叫做微体系结构)规定的指令的序列,微体系结构最终由逻辑电路实现。

    img

    程序执行的过程

    img
    以c语言程序为例,分为以上四个阶段。

    预处理阶段:预处理程序对源程序中以字符#开头的命令进行处理,例如将#include命令后面以.h文件嵌入到源程序文件中,结果还是一个源程序文件(以.i为扩展名)。
    编译阶段:编译程序对预处理过的源程序进行编译,生成一个汇编语言源程序(以.s为扩展名)
    汇编阶段:汇编程序as对汇编语言程序进行汇编,生成一个可重定位目标文件(以.o为扩展名),它是一种二进制文件。
    链接阶段:链接程序ld将多个可重定位目标文件和标准库函数合并为一个可执行目标文件,例如上图,hello.o和printf.o进行合并生成可执行文件hello(.exe)。


    运算方法和运算器

    原码、补码、反码、移码

    原码:分为符号位和数值位,数值位正数和负数一样,符号位为1则为负,为0则为正,注意:+0和-0有两种表示方式,分别是10000000和00000000.
    补码:正数与原码一样,负数为各位取反,末位+1.
    反码:补码的末位-1
    移码:设E为指数,其移码表示位数为n,则[E]移=2^(n-1)+E,
    (1)E的范围为-2^(n-1) ~ 2^(n-1) - 1.
    (2)移码0的真值为-2^(n-1),
    [-2^(n-1)]移=000…0.

    IEEE754单精度标准

    尾数带一个隐藏位,偏置常数用2^(n-1)(127)。
    这里不理解没关系,因为后面单精度浮点数运算时会涉及到。

    数据的存放方式(大端存储与小端存储)

    简单的判断方法是,看低地址存什么:

    比如说有01 23 45 67H,这段数要存在0800H~0804H里面。

    大端存储:低地址存高有效位(存高)(即0800H~0804H里面依次为: 01 23 45 67)

    小端存储:低地址存低有效位(存低)(即0800H~0804H里面依次为: 67 45 23 01)

    定点数的补码加减法和溢出判断

    将定点数转化为补码相加,比如说-7-6转化为 -7的补码 加上 -6的补码(即1001+1100=10101).

    溢出判断:

    (1)若 符号位产生的进位最高数值位向符号位的进位 不同,则产生溢出。(2)若两个加数的符号位相同,且与和的符号位不同,则产生溢出。

    用以上两种判别方法分别来试一下:

    比如 四位二进制 为例,9+7=16,则如下:

    01001+00111 = 10000,溢出。

    单精度浮点数的运算

    1.将十进制单精度浮点数化为二进制(32位分为1,8,23分别表示符号位、阶码、尾数),这里需要用到上面的移码的知识。
    2.对阶,往高的对,然后小的一方尾数右移,然后尾数相加,接着规格化得到结果。


    指令系统

    指令周期的概念

    将一条指令从取出到执行完毕所需要的时间称为指令周期。


    中央处理机

    CPU控制器的两种类型和特点

    硬连线路控制器 微程序控制器

    硬连线路控制器
    优点是速度快,适合于实现简单或规整的指令系统。
    缺点是它是一个多输入/多输出的巨大逻辑网络,结构庞杂,实现困难,维护不易。
    (单周期控制器和多周期控制器)

    微程序控制器优点:简化设计、灵活、易修改、易维护;缺点:速度慢。

    指令执行的具体过程(数据通路与控制信号)

    指令执行所用到的元件有两类:组合逻辑元件(也称操作元件)和存储元件(也称状态元件)。连接这些元件的方式有两种:总线方式和分散连接方式。
    数据通路 就是由操作元件和存储元件通过总线或分散方式连接而成的进行数据存储、处理和传送的路径。

    可以简单地分别是哪种类型的指令:R-type型使用两个寄存器作为源寄存器,I-type型只使用一个寄存器作为源寄存器,J-type型是跳转型指令。

    以下给出几个数据通路的例子(注意红色字母,那是用来控制部件是如何执行的):

    上图是R-type型指令的数据通路的add例子,汇编程序:add rd,rs,rt

    rs的值通过busA,rt的值通过busB分别进入ALU,然后进行加运算后将结果返回到寄存器rd。

    在这里插入图片描述

    上图是I-type型指令的数据通路的 或运算例子,rd和rt通过一个多路选择器,给出目的寄存器的地址送Rw,rs的值通过busA送ALU,另一边立即数扩展后也通过多路选择器送入ALU(这里的busB的传输被多路选择器挡了),在ALU中进行 或运算后将结果通过busW送寄存器(Rw)。

    在这里插入图片描述

    上图中,rs中的内容和立即数(16位扩展成32位)分别通过busA和busB进入ALU进行加法运算,得到的结果通过Adr送到DataMemory中得到对应内容,再送到多路选择器再送到寄存器rt中。

    在这里插入图片描述

    上图中,rs的值通过busA送ALU,rt的值通过busB送ALU(ALUSrc=0),进行减运算得到零标志位,送零标志位,如果为0,则与立即数运算更改pc的值进行跳转。

    下面给出一个例子验证一下你自己是否看懂,如果上面理解了以下的也很简单:

    在这里插入图片描述


    指令流水线

    流水线冒险的几种类型:资源冲突、数据相关、控制相关(改变指令流的执行方向)

    三种冒险方式

    数据冒险 结构冒险 控制冒险

    在这里插入图片描述

    结构冒险的解决方式

    每个部件只在特定周期使用、设置多个部件避免冲突、将寄存器的读口与写口区别开。

    数据冒险的解决方式

    有五种:硬件阻塞、软件插入“NOP”指令、合理实现寄存器堆的读/写操作(前一半写后一半读)、转发(旁路)技术、编译优化(调整指令顺序)。
    这里主要讲转发+阻塞

    数据冒险的种类:相关的数据是ALU结果,可以通过转发解决;
    转发(旁路):把数据从流水段寄存器中直接取到ALU的输入端

    例子:
    在这里插入图片描述

    画出流水线:

    在这里插入图片描述

    相关的数据是DM读出的内容,随后的指令被阻塞一个时钟
    在这里插入图片描述

    需要阻塞的满足条件:前面指令为Load并且前面指令的目的寄存器等于当前刚取出指令的源寄存器:

    在这里插入图片描述


    存储器

    各种存储器的特点

    这里只提下面四个

    寄存器 高速缓存 主存 外存

    寄存器:封装在CPU里,用于存放当前正在执行的指令和使用的数据;用触发器实现,速度快、容量小(几十个)
    高速缓存(cache):位于CPU内部或附近,用来存放当前要执行的局部程序段和数据;速度可与CPU匹配,容量第二小(几MB)
    内存(MainMemory):位于CPU之外,用来存放已被启动的程序及所用的数据;
    用DRAM(注:DRAM每隔一段时间要刷新一次)实现,速度较快,容量较大(几GB)
    辅存(外存):位于主机之外,用来存放暂不运行的程序、数据或存档文件;
    用磁表面或光存储器实现,容量大速度慢

    存储层次结构

    在这里插入图片描述
    这部分硬记下来,越靠近CPU越快。

    Cache-主存地址三种映射方法,以及命中

    直相联 全相联 N路-组相联
    唯一映射 任意映射 N-路映射

    例题如下:

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    二路组相联映射:

    在这里插入图片描述


    I/O部分

    I/O编址的两种编址方式

    独立编址 统一编址

    独立编址对所有的I/O端口单独进行编号,使它们成为一个独立的I/O地址空间。这种情况下,指令系统中需要有专门的输入输出指令来访问I/O端口,输入输出指令中地址码部分给出I/O端口号。

    统一编址:I/O地址空间与主存地址空间统一编址,即主存地址空间分出一部分地址给I/O端口进行编号,因为I/O端口和主存单元再同一个地址空间的不同分段中,根据地址范围就可区分访问的是I/O端口还是主存单元,因而无须设置专门的I/O指令,只要用一般的方寸指令就可以存取I/O端口。

    IO数据传送控制方式(三种)

    程序直接控制、中断控制和DMA控制。
    DMA全称Direct Memory Access,DMA控制器向CPU请求的是总线使用权,DMA方式需要用中断处理进行辅助操作。

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