计算机组成原理期末救急--下

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了计算机组成原理期末救急--下相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

计算机组成原理期末救急--下


指令

指令格式



地址码

将记录下一条地址的职责交给程序计数器后,那么指令就变成三地址了,随之而来的就是A1,A2能表示的地址范围变大了

程序计数器取出下一条指令地址后,会自动加一,指向下一条地址


操作码


扩展操作码



举例:如果一开始连续读到4个1说明应该不是三地址指令,还需要往后继续试探,再读四个,如果还是4个1,那么说明应该不是二地址指令,还需要往后继续试探,再读四个,如果还是4个1,那么说明应该不是一地址指令,继续往后读,那么就是零地址指令了。

短操作码不能与长操作码前面部分代码相同,举例:如果我有一个三地址指令,他一开始是4个1,那机器就区分不出来他到底是三地址指令还是二地址指令了


扩展操作码举例


指令操作码


操作类型


数据存放


指令寻址


操作数类型


数据寻址


寻址特征记录采用哪一种数据寻址方式,然后通过这种数据寻址方式将形式地址转换为操作数的真实地址


立即寻址


直接寻址


间接寻址


多次间接寻址通过标志位1和0来决定此次是否是最后一次间接寻址


寄存器寻址


寄存器间接寻址


隐含寻址


总结


偏移寻址

基址寻址



这里BR就是基址寄存器,保存了基地址,基地址加形式地址D,得到真实主存中的地址

这里可以这样理解: 如果要在主存中保存数组元素,那么基地址就是数组首元素地址

如果数据预定在主存中存放的位置发生了改变,只需要修改基址寄存器中的基地址即可

浮动程序意味着无论数据代码移动到主存哪里存放,都可以定位到具体位置


变址寻址


D是数组元素首地址,即形式地址D作为基地址。

X作为偏移量,初始为0,即获取数组第一个元素

  • acc中放入0
  • x中放入0
  • x+d的地址,获取其值,与acc里面的值相加,结果存入acc
  • inx是变址寄存器中x值加一,即轮到了数组第二个元素
  • cpx判断当前变址寄存器中x值是否为10,如果是z=1,否则为0
  • 如果z=0,pc=m,继续循环,否则pc=pc+1,即跳出循环

通过变址寄存器中提供的累加功能,可以轻松完成循环程序


相对寻址




小结


堆栈寻址



使用寄存器实现栈结构被称为硬堆栈,使用主存实现栈结构被称为软堆栈


CISC和RISC



中央处理器

CPU功能


运算器和控制器的功能


运算器的基本结构




控制器的基本结构


CPU基本结构



指令周期




指令周期流程


取址周期


间址周期


中断周期


指令执行方案


数据通路


CPU内部单总线方式


AD(IR)是取出指令的地址码部分


CPU内部单总线方式例题


ADD (RO) R1 :源操作数为R0,目的操作数为R1

二者相加的结果,存回源操作数R0中

R开头表示使用寄存器

不加括号,例如R1表示直接将操作数的值放入寄存器中(寄存器直接寻址)

加括号,例如(R0)表示将操作数的地址放在寄存器中(寄存器间接寻址)




专用数据通路–取指周器

举例:






控制器的结构和功能



控制单元的输入和输出


硬布线控制器





安排微操作时序

取指周期


间址周期
中断周期


微程序

思想


微程序设计结构


控制存储器CM


微指令格式


微指令编码方式


微指令地址形成方式


微程序小结


微程序控制单元设计


硬布线和微程序比较


指令流水线


指令的表示方法


流水线的性能指标




机器周期的设置


影响流水线的因素

1.结构相关(资源冲突)


2.数据相关(数据冲突)

  • 硬件阻塞方法

  • 软件插入nop指令

  • 数据旁路技术(通过输出位置加线,将数据转移到需要该数据的地方)

  • 编译优化: 通过编译器调整指令顺序来解决数据相关

example:



3.控制相关(控制冲突)


流水线的分类


流水线多发技术


总线

总线的特性


总线的分类

  • 串行总线和并行总线

  • 片内总线

  • 系统总线


系统总线的结构

  • 四总线


总线性能指标


总线仲裁

基本概念

集中仲裁

链式查询方式


计数器查询方式


独立请求方式


小结


分布仲裁


总线操作和定时

总线传输的四个阶段


同步定时方式—读命令



异步定时方式—读命令



举例:


半同步通信


分离式通信


总线标准



ISA和EISA


PCI


AGP


PCI-E


USB


IO系统

基本概念

IO系统演变过程


IO系统组成


IO接口


IO方式


输入输出设备


输入设备


输出设备


显示器



外存储器

磁面存储器


磁盘存储器

性能指标




寻址


磁盘阵列


光盘存储器


固态硬盘


IO接口


IO接口的功能




接口与端口


IO端口及其编址




IO接口的类型


程序查询方式

结构


程序中断方式

中断的基本概念


中断请求分类


中断请求标记


中断判优


优先级


中断处理过程

中断隐指令


硬件向量法


中断服务程序


单重中断和多重中断



中断屏蔽技术




中断系统小结


程序中断方式


DMA方式

DMA控制器


DMA传送过程



DMA方式特点


DMA方式与中断方式


以上是关于计算机组成原理期末救急--下的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

计算机组成原理(期末篇)

《计算机组成原理》期末复习必备重点知识体系框架

《计算机组成原理》期末复习必备重点知识体系框架

(计算机组成原理)第四章指令系统-第二节3:数据寻址之偏移寻址(基址寻址变址寻址和相对寻址)

关于计算机组成原理的Cache-主存地址映象问题

计算机组成原理第4章 存储器