计算机组成原理

非数值数据的表示-字符和字符串的表示。

1.ASCII字符编码

字符串的存放

数组存放,在存储器中占用一片连续的存储空间。

串表法,加了一个指针,不需要再物理逻辑上相邻

二、汉字字形码

汉字国标码

汉字区位码

汉字机内码

汉字字形码

 三、十进制和数串的表示
BCD码,用二进制数表示十进制数。它是一种有权码,四位二进制代码的全值分别是 8 4 2 1

2421码 也是一种有权码

余三码 这是一种无权码,在BCD码基础上加3

格雷码,是一种无权码,每位只有一个数不同

 奇偶校验码

 奇偶校验码概念,最简单的数据检验,只检查一位

交叉奇偶校验

 计算机在进行大量字节传送时,不仅每一个字节有一个奇偶校验位做横向校验,而且全部字节的同一位也设置一个奇偶校验位做纵向校验,这种横向、纵向同时校验的方法称为交叉校验。

 海明校验码

 四、

编址技术

寻址技术

寻址,指的是寻找操作数的地址或下一条将要执行的指令地址。寻址技术包括编址方式和寻址方式

 编址方式

通常,指令中的地址码字段将指出操作数的来源和去向。

字编址=访问单位

字节编制

为了适应非数值计算的需要。编址单位<访问单位

位编制方式

部分计算机系统采用

指令中的地址码位数,指令格式中的每个地址码的位数是主存容量和最小寻址单位有关联的。

如何找到操作数

顺序寻址,跳跃寻址

顺序(PC)+1->PC

基本的数据寻址方式

寻址方式是根据指令中给出的地址码字段寻找真实操作数地址的方式,由形式地址到实际地址就是使用寻址方式。

 

 

 

五、

寄存器堆栈,存储器堆栈。

六、基本指令和指令类型

一个较完善的指令系统应包括:数据传送指令,算数运算指令,逻辑运算指令,输入输出指令,系统控制指令,程序控制指令。

数据传送指令,完成寄存器与寄存器、寄存器与储存单元之间的数据传送

算数逻辑运算指令

提供二进制定点数的加减乘除等最基本运算指令

移位指令

分为算数移位、逻辑移位和循环移位

陈旭控制类指令,陈旭控制类指令用于控制程序的执行方向

子程序调用指令

子程序是一组可以公用的指令序列

输入输出类的指令

(I/O)类指令

独立编制的I/O

统一编制的I/O 不需要专门设置输入输出类指令

 六、数值运算

定点补码的加法运算

加法器,最基本的单元式全加器。全加器,基本的加法单元称为全加器,它要求三个输入量:A和B和低位传来的C,并产生两个输出量:本位和S、向高位的进位C

并行加法器,由多个全加器组成,其位数的多少取决于机器的字长,数据的各位同时运算。

七、计算机移位操作

算数移位应保持数的符号不变,而数值的大小则要发生变化。左移一位使数值增大一倍,右移相反。只有负数右移才补1

移位功能的实现,通过移位寄存器来实现。

带符号数的移位和舍入操作

在算术右移,由于硬件的限制,运算结果有可能需要舍去一定的尾数。

八、补码一位乘法

原码除法运算

 九 、主存容量的扩展

1.计算所需芯片数目

2.确定扩展方式

3.确定片选逻辑并连线实现

4.分析存储地址空间映像

线选法

全译码法,每一个芯片的地址范围是唯一确定的

部分译码法,

Cache的读写操作

当CPU发出读请求时,如果Cache命中,就直接对Cache进行读操作、

地址映像

把主存地址空间映像到Cache地址空间。即按某种规则把主存的块复制到Cache中。

1.全相联映像:就像教师随便坐

2.直接映像

3.组相联

判断溢出:同号溢出,异号不会。

最高符号位有溢出,数值位无,是负溢 正溢相反

采用变形补码,只要异号就一定溢出。负数双符号是11,正数00

溢出后计算机会进行一个中断处理。

采用补码加减法,来一个并行加法器,操作数保存在两个寄存器里面,

 电源故障中断属于不可屏蔽中断

CPU响应中断的时间是执行周期结束

DAM方式是在I/O设备与主存之间建立一条直接数据通道。

DMA方式中,周期挪用是挪用一个存取周期

中断服务程序的最后一条指令是中断返回指令

周期挪用方式常用于DMA方式的输入/输出中

主机与外设不能并行工作的方式是程序查询方式

中断向量就是中断服务程序的入口地址

替换算法

虚拟存储器

虚拟存储器由主存储器和联机工作的辅助存储器(通常为磁盘存储器)共同组成。

虚拟存储器的目的是为了提高主存的容量

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