组成技术总复习提纲2012-2

1第3章电子计算机中信息的表示及其运算3.1电子计算机中数据的表示真值和机器数3.1.1原码、反码和补码机器数的三种表示方法（原码、补码、反码），及移码表示正数和负数三种码制的区别（例如：[X]原=[X]补=[X]反）参见教科书P24（季振洲）；0的原码、补码、反码的表示；3.1.1定点数表示法1、定点数（假设n为二进制位的位数即n=字长）定点小数和定点整数的表示（纯小数和纯整数）无符号的定点小数的表示范围：0≤X≤（1-2-n）无符号的定点整数的表示范围:0≤X≤（2n-1）,带符号数的数值表示范围原码和反码：-（2（n-1）-1）≤X≤（2（n-1）-1）补码：-（2（n-1））≤X≤（2（n-1）-1）3.1.2浮点数表示法定义：阶码+尾数S×2±J（S为纯小数）浮点数的规格化、规格化数的表示；浮点数表示的工业标准（IEEE754标准）3.2定点数运算1、补码加减运算，符号位也参加运算2、加法运算溢出的判断，单符号位如何判断？双符号位如何判断？3、补码减法运算规则：[X-Y]补=[X]补+[-Y]补4、由[X]补求X第4章处理器4.1处理器的指令集指令的一般格式：OPadd24.2处理器的组成与工作过程1、电子计算机的结构特点冯诺依曼计算机的结构、特点：（1）计算机采用二进制表示数据和程序（2）程序和数据事先存放在存储器中，并且是混存在一起的（3）计算机硬件由五大部件组成4.2.1处理器的基本功能和基本组成1、CPU的组成及功能组成：运算器（ALU、寄存器组、移位器、控制门）控制器：控制器框图（以PPt中图”组合逻辑控制器“和”内部结构图“为准），微操作控制单元、时序部件、指令译码器、指令寄存器、程序计数器2、控制器的两种设计方法：组合逻辑控制器、微程序控制器，比较优缺点4.2.2组合逻辑控制器的工作原理三级时序：机器周期（CPU周期）、节拍周期、节拍脉冲结合时序（机器周期和节拍周期）和CPU结构叙述一条指令在CPU中的执行过程，指令在CPU中的执行过程形成了一个操作流（数据流）显示了各个功能部件的有机配合，体现了部件的功能；扩充：结合第八章和寻址方式分析指令执行的微操作步骤；4.2.3采用流水线技术的处理器（只介绍书中1和2）1、指令流水：在CPU中，将每条指令的执行过程分解成若干步，每一步操作由不同的功能部件完成，让各步操作重叠，从而实现N条指令并行处理，实现了所有部件同时工作，提高了部件的使用效率；例如：8086/CPU：两步流水EU和接口部件（详见4.3.1）2、数据流水：指乘除法运算和浮点运算过程实现了并行处理。将运算的执行过程分成若干步，每一步由运算部件的一部分完成，从而实现了n条指令在运算步骤上重叠。例如：浮点运算分成3步：对阶、尾数相加、规格化3、数据相关、控制相关注释：流水技术是从CPU的数据处理方面提高计算机的并行处理能力；而中断技术是从整机方面（主机和外设来提高计算机的并行处理能力）34.4从CISC到RISC4.5ARM系列微处理器简介第6章存储系统6.1存储器的分类与性能指标6.2分层的存储系统存储系统、现代计算机存储结构、多级存储层次、主—辅层次、Cache—主存层次、虚拟存储系统6.3半导体存储器1、主存储器的基本组成：主存储体、读写电路、主存地址译码器、主存地址寄存器2、半导体存储器的种类、静态RAM和动态RAM的特点，工作原理；ROM的种类、ROM的工作原理和特点（以PPT为准）6.4利用存储器芯片构造存储系统（删掉）主存与CPU的连接，在那个主存地址区域扩充6.4.2提高主存储器访问访问带宽的方法了解单体多字系统、多体并行交叉存储系统、高速缓冲存储器（Cache）的概念（扩充内容）第7章8086/8088汇编语言程序设计4.3Intel80x86系列微处理器4.3.1Intel8086/8088微处理器结构特点：指令流水、寄存器组、存储器分段管理、总线结构、复杂指令集可以方便地获得外围芯片的支持，例：数值运算协处理器8087，可完成更复杂的运算IBMPC的存储器结构4（1）字和双字如何编址（2）数据存放原理（3）存储器的特点：只有存入新的信息后，原来的内容才被覆盖掉，可多次取出（主存、辅存都是）存储器的分段管理8086微机存储器分成若干逻辑段，每段最大不超过64k，存储器容量由地址线根数决定。4种类型逻辑段：代码段、数据段、附加段、堆栈段；逻辑段的段地址分别存放在4个段寄存器中，每个段寄存器的引用是按规定存放的；物理地址与逻辑地址的区别；存储器的动态管理：逻辑段映射到物理内存的工作是由O.S完成的；有效地址：80x86中的偏移地址堆栈堆栈的定义：是一段特殊的内存区域，有两端，称为“栈底”的一端是固定端，地址较大，称为“栈顶”的一端是活动端，地址较小，用指针SP指示，堆栈的两个操作PUSH和POP都在栈顶进行。8086/8088中堆栈操作是按字为单位进行的。在80x86系列机中堆栈是用堆栈段定义的，堆栈段地址存放在SS中；堆栈的用途：中断处理中的现场保护，子程序调用时寄存器的保护、断点保护；4.1处理器的指令集4.1.2指令格式（1）OPRDEST，SRC（2）OPRDEST（3）OPR4.1.3寻址方式立即寻址：MOVBX,2000H；MOVAX，data；（data为段名）寄存器寻址：MOVCL，BL直接寻址：MOVAX，[2000H]；MOV[VALUE]，BP；MOVES：VALUE，SI寄存器间址：MOVDX，[BX]；MOVDX，ES：[BX]基址寻址：INCWORDPTR[BP+4],INCSTAR[BX];变址寻址：ADD[SI/DI+5]，AL；基址变址寻址：SUBARRAY[SI][BX]，DX；MOVCX，[BP][DI]；5程序转移寻址：段内转移：JMPSTAR；（STAR为本段内的一个标号）段间转移：JMPFARPTREXIT；条件转移指令：（1）JZ/JNZ（或JE/JNE）、JC/JNC、JO/JNO、JS/JNS、JP/JNP（2）JB（或JNAE，JC）/JNB（或JAE/，JNC）（3）JG、JGE、JL、JLE逻辑运算指令：AND、OR、XOR、NOT、TEST移位指令：SAL、SAR、SHL、SHR、ROL、ROR、RCL、RCR（扩充内容）7.18086、8088汇编语言的基本语法（以PPT为主）指令性语句（可执行语句）：MOV、XCHG、LEA、LDS/LES、ADD/ADC、INC、DEC、CMP；指示性语句：（说明性语句）SEGMENT。。。ENDS、ASSUME、DB、DW、COUNTDUP（表达式）、EQU、PROC。。。ENDP等变量和标号的定义：段、偏移、类型运算符：特殊运算符“数值返回运算符”：SEG、OFFSET、PTR、THIS等表达式：特殊表达式“地址表达式”MOVAX，VAR+4；7.2顺序结构程序设计注意：（1）算术逻辑运算指令对结果运算标志位的影响，例：ADD、ADC、DEC、SUB、CMP、AND等（2）MOV指令的数据传送方向图适合于所有指令。例：MOVDS，5768H（）MOVVAR1，VAR2；（两个操作数都是内存单元）MOVDS，ES；（两个操作数都是段寄存器）阅读书中程序的例子，例7-1、7-2、图7-3的程序7.3分支结构与循环结构程序设计第一组转移指令：根据某一次运算结果，判断单个标志位，作为转移的条件；例如：ADCDX，0；SUBCX,5；JBTab1；JNZTab2；第二组转移指令：比较两个无符号数，根据比较结果转移；例如：CMPAL，0；CMPVAR1+4，AX；JAEBBB；JBSTAR；第三组转移指令：比较两个带符号数，根据比较结果转移；6例如：CMPCMPJGJL阅读书中程序的例子，例：7-4、7-5、7-6第8章输入输出接口与中断系统8.1和8.2输入输出技术的发展（输入/输出系统的发展）输入/输出系统的基本组成、输入/输出的三种控制方式、接口功能及类型、两种I/O设备编址方法、端口8.3微型机的总线技术总线类型、总线结构、常用I/O总线：ISA、PCI、RS-232等8.4中断系统及程序中断控制接口以程序中断控制方式的接口的组成和功能为重点概念：中断源、允许中断、禁止中断、可屏蔽中断、非屏蔽中断、响应中断中断屏蔽等中断处理过程、寻找中断服务子程序入口的方法程序中断控制方式的I/O接口电路的基本组成、简单了解工作原理