计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、指令系统
- 冯．诺依曼思想体系——计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备五部分组成，存储程序，按地址访问、顺序执行，采用二进制表示程序和指令，指令由操作码和地址码组成
- 计算机系统的层次结构——微程序级→机器级→操作级→汇编→高级语言
- 总线：是计算机系统中的各部件之间进行信息传输的公共通道
- 总线传输特点：某一时刻只能有一路信息在总线上传输，即：分时使用
- 总线按照传送信息分类：数据总线、地址总线、控制总线
- 总线仲裁判优控制：（1）集中式仲裁（2）分布式仲裁：取消中央仲裁器，每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁单元电路
- 集中式仲裁的几种方法：（1）链式查询（2）计数器查询（3）独立请求
- 链式查询：连接简单，易于扩充，对电路最敏感；BS(总线忙)1条、BR(总线请求)1条、BG(总线响应)1条
- 计数器查询：优先级设置比较灵活，对故障不敏感，连线及控制部分过程比较复杂；计数器总线log2 N条、BR(总线请求)1条、BG(总线忙)1条
- 独立请求：请求方式速度最快，但硬件用量大，连线多，故成本高；BS(总线忙)1条、BR(总线请求)N条、BG(总线响应)N条
- 按照在计算机中的作用分类：主存储器（RAM和ROM）、辅助存储器、缓存存储器（Cache）
- 存储器层级结构主要体现在缓存-主存和主存-辅存这两个存储上
- Cache：为解决CPU与主存速度差距较大的问题，在CPU与主存之间插入的速度高、位价高、容量小的存储器
- 采用Cache的目的：提高CPU访问主存的速度，不能扩大主存的容量
- I/O的控制方式有：程序查询方式、程序中断方式、直接存储器存取方式(DMA)
- I/O设备与主机采用程序查询方式交换信息，CPU与设备处于串行工作状态；程序中断方式，CPU与设备并行工作
- 中断：计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊情况时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常或特殊请求的处理，处理结束后，再返回到现行程序的间断处继续执行源程序
- 中断识别的方法有：程序查询法、硬件查询法、独立请求法
- 中断的处理过程是：中断响应、识别中断源、保护现场、中断服务、恢复现场、中断返回
- I/O设备的中断传输方式可以做到实时响应，但大批量传输数据时，中断次数过于频繁，效率受到影响
- 在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想主要是主存与外存设备之间建立直接的数据通道
- 指令一般由两个字段构成：（1）操作码字段（2）地址码字段
- 指令的操作码：每条指令中用于表示其操作性质的代码
- 指令中的地址码：表示操作数地址的代码
- 寻址方式：寻找指令所需数据地址的方式和寻找下一条指令地址的方式（1）指令寻址（2）数据寻址
- 指令周期：CPU从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为指令周期，它常用若干个机器周期来表示
- 指令周期一般有4部分组成：取指周期、间址周期、执行周期、中断周期
