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16版自考02318计算机组成原理重点总结提纲有

中央处理器central processing unit CPU:是整个计算机的核心部件,主要用于指令的执行。

主要包括数据通路和控制器数据通路datapath:是指指令执行过程中数据所流经的部件,包括各类运算部件。

数据运算部件也称为执行部件或功能部件。

控制器controller:用来对指令进行译码,生成相应控制信号,以控制数据通路进行特定操作。

算数逻辑部件arithmetic logic unit ALU:它用来进行基本的算术和逻辑运算,最基本的部件是加法器。

辅助存储器:简称辅存,系统运行时直接和主存交换信息的存储器,主要有磁盘存储器和固态硬盘。

总线bus:是信息传输的通路,用于在部件之间传输信息,cpu、主存和I/O模块通过总线互联。

系统软件system software:包括为有效、安全地使用和管理计算机以及为开发和运行应用软件而提供的各种软件,介于计算机硬件与应用程序之间,包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和各类实用程序。

操作系统operating system OS:主要用来管理整个计算机系统的资源,包括对它进行调度、管理、监视和服务,除此之外还提供计算机用户和硬件之间的人机交互界面,并提供对应用软件的支持。

语言处理系统:主要用于提供一个高级语言编程的环境,包括源程序编辑、翻译、调试、链接、装入运行等功能。

应用软件application software:指专门为数据处理、科学计算、事务管理、多媒体处理、工程设计以及过程控制等应用所编写的各类程序。

机器语言:就是用二进制进行编码的机器指令。

汇编语言:机器语言的符号表示语言,通过简短的英文符号和二进制代码建立对应关系,以方便程序员编写和阅读机器语言。

汇编程序:也称汇编器,用来将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序。

解释程序:也称解释器,用来将源程序中的语句按其执行顺序逐条用子程序进行解释,并最终转换成机器指令执行。

编译程序:也称编译器,用来将高级语言程序翻译成汇编语言或机器语言目标程序。

指令集系统结构instruction set architecture ISA:简称体系结构或系统结构,是软件和硬件之间接口的一个完整定义,是对指令系统的一种规定或结构规范,具体实现的组织称为微体系结构,简称微架构,微体系结构是由逻辑电路实现的。

最终用户:指使用应用程序完成特定任务的计算机用户系统管理员:指利用操作系统等软件提供的功能对系统进行配置、管理和维护,以建立高效合理的系统环境供计算机用户使用的操作人员。

应用程序员:指使用高级编程语言编制应用软件的程序员。

系统程序员:指设计和开发系统软件的程序员。

指令instruction :就是用0和1表示的一串0/1序列,用来指示cpu完成特定的基本操作。

指令周期:取一条指令并执行的时间。

程序计数器PC:用来存放将要执行的下一条指令地址。

指令寄存器IR:用于存放从主存储器读出的指令。

吞吐率:也称带宽,表示在单位时间内完成的工作量。

响应时间:也称执行时间、等待时间,是指从作业提交到作业完成所用的时间。

CPU时间:指cpu用于程序执行的时间;用户CPU时间:指真正用于运行用户程序代码的时间;系统CPU时间:指为了执行用户程序而需要cpu运行操作系统程序的时间。

CPU的信号:用于对控制信号进行定时的同步信号,宽带为一个时钟周期时钟频率:CPU的主频,是CPU的时钟周期的倒数。

CPI cycles per instruction:表示执行一条指令所需周期数。

MIPS million instructions per second相对MIPS:根据公认的参考机型来定义,即相当于参考机多少倍。

MFLOPS million floating-point operations per second:表示浮点操作数的指标数值数据:可用来表示数量的多少,可比较大小,分为整数和实数。

非数值数据:没有大小之分,不表示数量的多少,主要包括字符数据和逻辑数据。

BCD Binary coded decimal number:二进制编码的十进制机器数:指数值数据在计算机内部编码表示的真值:指机器数现实世界中真正的值。

溢出overflow:假如两个同号的数相加时,当相加得到的和超出可表示范围时的现象。

补码:整数的补码是其本身,负数的补码等于模与该负数绝对值之差。

二进制负数补码算法(符号为1,数值部分各位取反,末位加1)定点数:整数的小数点隐藏在数的最右边,故无需表示小数点,也称定点数无符号整数:一个编码的所有二进制位都用来表示数值而没有符号位,通常称为无符号数。

比特bit:简称位,二进制的每一位是组成二进制的最小单位,是计算机中处理、传输和储存信息的最小单位。

字节byte:计算机内部二进制信息的计量单位,西文字符用一字节表示,汉字用两字节表示。

字长word:指cpu内部用于整数运算的数据通路的宽度(如32位、64位)全加器:同时考虑两个加数和低位进位的一位加法布斯booth乘法:是一种补码相乘算法,可以将符号位与数值位合在一起参与运算,直接得出用补码表示的乘积,且正数和负数相同对待。

指令给出操作数或操作数地址的方式立即寻址:指在指令中直接给出操作数本身直接寻址:指指令中给出的是操作数的有效地址间接寻址:指指令中给出的地址码是存放操作数有效地址的存储单元地址寄存器直接寻址:指指令中给出的是操作数所在寄存器编号,操作数在寄存器中寄存器间接寻址:指指令中给出的地址码是寄存器编号,该寄存器中存放的是操作数有效地址变址寻址:指令中的地址码给出一个基准地址,而数组元素相对于基准地址的偏移量在指令中明显或隐含地由变址寄存器给出。

前变址:先变址后间址。

后变址:先间址后变址。

相对寻址:指指令中地址码字段给出一个偏移量,基准地址隐含由PC给出。

基址寻址:指令中的地址码字段给出一个偏移量,基准地址可以明显或隐含地由基址寄存器给出偏移寻址:将某个寄存器的内容与一个形式地址相加来生成操作数的有效地址,包括变址寻址、基址寻址、相对寻程序状态字 PSW program status word 汇编:从汇编表示转换为机器代码的过程反汇编:从机器代码转换为汇编表示的过程异常控制:也称中断机制,程序正常执行被打断时的处理机制。

硬故障中断:是由硬连线路出现异常而引起的,如电源掉电、校验线路错等。

程序性异常:是由CPU执行某条指令而引起的,发生在CPU内部的异常事件,如除数为零、溢出、断点、单步跟踪、寻址错,访问超时、非法操作码、桟溢出等。

机器周期:是一个指令周期可分为取指令读、读操作数、执行并写结果等多个基本工作周期,这些基本工作周期就称为机器周期。

流水段寄存器:保存流水段中得到信息的寄存器。

流水线冒险:指指令序列在流水线中执行时,遇到的一些情况,使流水线无法正确按时执行后续指令,从而引起流水线阻塞或停顿。

结构冒险:也称为硬件资源冲突,原因在于同一部件同时被不同指令所用,也就是说它是由硬件资源竞争造成的。

数据冒险:也称为数据相关,原因在于,后面指令需要读取前面指令的运行结果时,前面指令的结果还没有写入寄存器中。

控制冒险:由于发生了指令执行顺序改变而引起的流水线阻塞。

延迟损失时间片c:指流水线阻塞而带来的延迟执行周期数。

分支冒险:由于分支指令而引起的控制冒险。

内部异常:CPU内部执行指令时发生的意外时间。

外部中断:是CPU外部的l/O设备向CPU发出的中断请求。

故障:是在引起故障的指令被启动后但未执行结束时CPU检测到的一类与指令执行相关的意外事件。

陷阱:也称为自陷或陷入,与故障或其他异常事件不同,是预先安排的一种异常事件,就像预先设定的陷阱一样,当执行到指令陷阱时,CPU就调出特定的程序进行相应的处理,处理结束后,返回到陷阱指令的下一条指令执行。

终止:如果在执行指令的过程中发生了严重错误。

只好调用adort例程,以中止发生问题的进程,在有些严重的情况下,甚至要重启系统。

异常和中断的响应:CPU从检测到异常事件或中断请求信号,到调出相应的异常或中断处理程序开始执行的过程。

半导体存储器:用半导体器件构成的存储器,磁表面存储器:磁性材料存储器。

随机存取存储器RAM:特点是按地址访问存储单元。

顺序存储器SAM:信息按顺序存放和读出,其存取时间取决于信息存放位置,以记录块为单位编制。

直接存取存储器DAM:存取方式兼有随机访问和顺序访问的特点,可直接选取所需信息所在区域,然后按顺序方式存取磁盘存储器就是如此。

按内容访问存储器:只要知道访问信息的内容特征,按内容检索到存储位置,并进行读写。

存储容量:指它能存放二进制位数或字数。

存取时间:一般用读出时间以及写入时间来描述。

存储周期:是指存储器进行一次读写操作所需要的全部时间,也就是存储器进行连续读写操作数允许的最短间隔时间。

flash存储器:也称闪存,是高密度非易失性读写存储器,兼有RAM和ROM的优点,功耗低集成度高不需后备电源。

时间局部性:是指被访问的某个储存单元在较短的时间间隔内很可能又被访问。

空间局限性:是指被访问的某个储存单元的邻近单元在一个较短的时间间隔内很可能也被访问。

直接映射:每个主存块映射到cache的固定行中。

全相联映射:每个主存块映射到cache的任一行中。

组相联映射:每个主存块映射到cache的固定组的任一行中。

程序:是代码和数据的集合,程序的代码是一个机器指令序列,是一种静态的概念。

进程:是程序一次运行的过程,是一种动态的概念。

输入输出设备:又称外围设备或外部设备简称外设,是计算机系统与人或其他机器之间进行信息交换的装置。

鼠标器:是一种相对定位设备,能方便的控制屏幕上的光标移动到指定的位置,并通过按键完成各种操作。

行频:水平扫描周期的倒数。

帧频:垂直扫描周期的倒数。

磁道:是在磁层运动方向上被磁头扫过的轨迹道密度:沿磁道分布方向上单位长度内的磁道数目位密度:单位长度内存放二进制信息的数目未格式化容量:是指按照道密度和位密度计算出来的容量,它包括头空、id域、CRC码等信息分散连接:个个部件之间通过单独的连线互联总线连接:将多个部件连接到一组公共信息传输线上DMA:直接存储器存取DMA控制:专门用来控制总线进行DMA传送的接口硬件易失性存储器操作码第一章概述储存程序方式的基本思想:必须将事先编好的程序和原始数据送入主存后才能执行程序,一旦程序被启动执行,计算机能在不需要操作人员干预下自动完成逐条指令取出和任务执行。

冯.诺依曼结构计算机的基本思想:1、采用存储程序工作方式2、计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出五个基本部件组成3、存储器存放数据、指令,形式上没有区别,但计算机应该能区别;控制器能自动执行指令;运算器能进行加减乘除以及逻辑运算;操作人员可以通过输入输出设备使用计算机。

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