各章重点内容和主要知识点
第2章 数据表示方法与数字逻辑 • 浮点表示法
• 基本表示形式，偏移量 • 浮点算法，浮点误差
• 字符编码 • 用于数据记录和传递的编码方式
• 5种基本的编码方式 • 各自的优点和不足
2014年6月 北京理工大学管理与经济学院 关磊 博士
各章重点内容和主要知识点
第2章 数据表示方法与数字逻辑 • 错误检测与校正
第8章 性能度量 和分析
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各章重点内容和主要知识点
第1章 引言 • 硬件和软件等效原理 • 计算机的发展史
• 代次划分，主要特点 • 摩尔定律
• 计算机的分层组织结构
• 7个层次，名称、功能
• 冯诺依曼模型
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各章重点内容和主要知识点
第4章 指令系统体系结构 • 指令格式
• 指令集特征 • 指令系统设计：指令集性能影响因素 • 大端与小端位序 • 内部存储机制，操作数数目与指令长度，扩展操作
码
• 指令类型
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练习题
计算机的外围设备是指______。 A 输入/输出设备 B 外存储器 C 远程通信设备 D 除了CPU 和内存以外的其它设备
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练习题
Cache是为了解决CPU和主存之间_________不 匹配而采用的一项重要硬件技术。而虚拟存储 器是为了解决CPU和主存之间_________不匹配 而采用的一项重要技术。
速度；容量。
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练习题
请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。 指令周期：CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的 时间总和。 CPU周期：又称机器周期，CPU访问一次内存所花的时 间较长，因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定 义。 时钟周期：通常称为节拍脉冲或T周期。一个CPU周期 包含若干个时钟周期。 它们的关系如下图所示：
• 概念，层次，引用的局部性
• 高速缓存存储器
• 映射模式：直接映射，全关联，组关联 • 置换策略，有效存取时间和命中率 • 写策略：写通，回写
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各章重点内容和主要知识点
第5章 存储器 • 虚拟存储器
• 基本概念 • 分页 vs 分段 • 有效存取时间
• 循环冗余校验码：原理与应用 • 海明编码：原理与应用
• 数字逻辑
• 组合逻辑电路：加法器、译码器、多路复用器 • 时序逻辑电路：寄存器
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各章重点内容和主要知识点
第3章 MARIE：简单计算机模型 • 计算机基本组成
• CPU：寄存器、ALU、控制单元 • 总线：分类方式 • 时钟、输入/输出子系统 • 存储器：低位交叉、高位交叉 • 中断
各章重点内容和主要知识点
第6章 输入/输出和存储系统 • 光盘：原理、分类 • 磁带：原理、分类 • 独立磁盘冗余阵列
• 7种基本结构，混合RAID系统
• 数据压缩
• 基本原理：熵 • 统计编码：赫夫曼编码，算数编码 • LZ字典系统 • 图片压缩
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各章重点内容和主要知识点
第8章 性能度量和分析 • 基本的计算机性能方程 • 数学预备知识 • 基准 • CPU性能优化
• 分支优化：延迟转移，分支预测 • 代码优化
• 磁盘性能
• 基本概念，逻辑性能
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练习题
完整的计算机系统应包括______。 A 运算器、存储器和控制器 B 外部设备和主机 C 主机和实用程序 D 配套的硬件设备和软件系统
计算机组成原提纲
内容回顾 练习题
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内容回顾
第1章 引言
第2章 数据表示 方法与数字逻辑
第4章 指令系统 体系结构
第3章 MARIE 第5章 存储器
第6章 指令系统 体系结构
第7章 可选择的 体系结构
各章重点内容和主要知识点
第4章 指令系统体系结构 • 寻址方式
• 立即，直接，间接，寄存器，变址，基址……
• 指令流水线
• 基本原理 • 流水线冲突的类型与解决思路
• 真实案例
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各章重点内容和主要知识点
第5章 存储器 • 存储器的类型 • 存储器的层次结构
• MARIE
• 体系结构
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各章重点内容和主要知识点
第3章 MARIE：简单计算机模型 • MARIE
• 指令系统体系结构：RTL • 指令执行过程：取指-译码-执行 • 编译程序和汇编语言
• 硬件译码和微程序控制译码 • 实际的计算机体系结构
• CISC vs RISC
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练习题
运算器虽由许多部件组成，但核心部分是______。 A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器
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练习题
下列因素中，与Cache的命中率无关的是______ A 主存的存取时间 B 块的大小 C Cache的组织方式 D Cache的容量
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各章重点内容和主要知识点
第6章 输入/输出和存储系统 • AMDAHL定律 • 输入/输出体系结构
• 控制方法：四种 • I/O总线操作
• 磁盘技术
• 硬盘：原理、时间性能 • 软盘：原理、文件分配表
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各章重点内容和主要知识点
第7章 可选择的体系结构 • CISC vs RISC • 富林分类法：原则，局限性 • 并行和多处理器体系结构
• 超标量和VLIW体系结构，矢量处理器 • 互连网络，共享存储器的多处理器，分布式计算
• 新的并行处理方法
• 数据流计算，神经网络，脉动阵列
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