计算机组成原理知识点清单

前言

上学期，我们学的是运算器（数据运算）+控制器（指令系统）+CPU结构（中央处理器）。而计算机是由CPU+内存+外设组成的。所以我们这学期学习了内存（存储系统）+外设（外围设备）+三者之间的交流方式（总线系统+IO系统）

在某水友的强烈要求下开放本文章，放心食用。 本蒟蒻是硬件菜逼兼懒狗，有不足的地方请批评指正。

粗体内容是考试重点，务必掌握。

存储系统

---

存储器概述

1. 分类
2. 性能指标
3. 层次化结构

SRAM

1. 原理
2. 地址传送方式
3. 特点

DRAM

1. 原理
2. 地址传送方式（地址复用技术）
3. 刷新方式
4. 读写周期时序图
5. 特点

ROM

1. 特点
2. 分类

主存的拓展（字拓展、位拓展）

双端口RAM与多模块存储器

Cache

1. 程序的局部性原理
2. 工作原理（命中率）
3. 读策略：Cache与主存地址映射方式以及地址结构分析（直接映射、全相联映射、组相联映射）
4. 替换算法：（随机算法、FIFO、LRU）
5. Cache写策略（写回法、全写法、写一次法）

虚拟存储器

1. 基本概念（实地址与虚地址）
2. 页式虚拟存储器&&快表
3. 段式虚拟存储器
4. 段页式虚拟存储器

外围设备

---

外围设备概述

1. 外设的定义：除CPU和内存之外的设备
2. 基本组成
3. 分类

磁盘

1. 记录面、磁道、扇区
2. 扇区编码的方法（记录面号 + 磁道号 + 扇区号）

3. 磁盘的技术指标

4. 面密度、道密度、位密度
5. 存储容量、平均存取时间
6. 数据传输率

显示设备

1. 分辨率
2. 灰度级
3. 刷新存储器容量 $M=r\times C$

IO系统

---

IO接口

IO接口（IO控制器、适配器）是主机与外设之间的交换界面，通过接口可以实现主机和外设之间的信息交换。

接口的功能：

1. 通信联络控制
2. 地址译码和设备选择
3. 数据缓冲
4. 信号格式转换
5. 传送控制命令和状态信息

编址方式：

1. 统一编址
   不需要专门的IO指令，通过地址码来区分
2. 独立编址
   需要专门的IO命令，通过指令区分

---

程序查询（软件+硬件）

IO接口

程序中断（软件+硬件）

1. 中断的概念
2. 中断的分类
3. 中断的优先级
4. 中断的处理过程
5. 中断向量
6. IO接口的触发器

7. 单级中断

链式查询

8. 多级中断

链式查询+排队电路
中断屏蔽技术

9. DMA方式（硬件）

控制器的组成
DMA传送方式
DMA传送过程

总线系统

---

总线概述

1. 总线的特点：分时（一个部件发出）、共享（多个部件接收）
2. 主设备、从设备
3. 系统中线结构
4. 总线性能指标

总线仲裁

1. 集中仲裁

链式查询方式
计数器定时方式
独立请求方式

2. 分布仲裁

总线操作与定时

1. 总线周期
2. 同步定时方式与异步定时方式

---