一、考綱
1、浮點數的規格化表示
原碼的尾數，規格化表示應該是 ×。1×……×
補碼的尾數，規格化表示應該是 0。1×……× 或 1。0×……× ， 即符號位（MS）和最高有效位（M1）相異。
2、數制之間的轉換
3、浮點數的加法
例題：解：［X］浮 = 00，001 11。0110101 ［Y］浮 = 11，110 00。1100101
（1）對階 ΔE=EX-EY=［EX］補+［-EY］補 = 00，001+00，010 = 00，011 ΔE=3>0，將MY右移3位，EY加3： ［Y］浮 = 00，001 00。0001100 （101）
（2）尾數相加： ［MZ］補 = 11。1000001（101）
（3）結果規格化：左規一位，無溢位： ［MZ］補 = 11。0000011（01） ［EZ］補 = 00，001 + 11，111= 00，000
（4）舍入：按照0舍1入法，尾數多餘位捨去 結果為：［Z］浮 = 0，000 1。0000011
4、微程式的流程圖
例：ADD 和 JMP 指令：
看指令有幾個位元組，就看有多少個 PC+1
5、程式程式碼所在地址的計算，和跳轉程式的偏移量的計算。
指令定址：
順序定址方式：PC + 1， 自動取下一條指令。
跳躍定址方式：由該條轉移指令的地址碼欄位得到新指令地址，然後將其置入PC中。
資料定址：
指令的地址碼欄位，通常都不代表運算元的真實地址，把它稱作形式地址，記為A。運算元的真實地址稱為有效地址，記作EA，它是由定址方式和形式地址共同來確定的。
立即定址
：運算元在指令的地址碼欄位，即： DATA＝A
直接定址
：運算元位於儲存器中，運算元所在的儲存器單元的地址存放在指令的地址欄位A中，即： DATA＝（EA） EA=A
間接定址
：運算元位於儲存器中，運算元所在的儲存器單元地址也存放在儲存器中，該儲存器地址則存放在指令的地址欄位中，即： DATA＝（EA） EA=（A）
暫存器定址
：運算元位於暫存器中，運算元所在的暫存器編號存放在指令的地址欄位A中，即： DATA＝（Ri）
暫存器間接定址
：運算元位於儲存器中，運算元所在的儲存器地址存放在暫存器中，而該暫存器編號存放在指令的地址欄位A中，即： DATA＝（EA） EA＝（Ri）
變址定址
：運算元位於儲存器中，運算元所在的儲存器地址EA由變址暫存器RI和指令的地址欄位A指出： DATA＝（EA） EA＝（RI）＋A
基址定址
：運算元位於儲存器中，運算元所在的儲存器地址EA由基址暫存器Rb和指令的地址欄位A指出： DATA＝（EA） EA＝（Rb）＋A
基址變址定址
：
相對定址
：
堆疊定址
：
6、根據模型機的指令格式，寫出某條指令編碼的二進位制程式碼。
7、結合指令的格式，根據記憶體中存放的內容，寫出記憶體中的各條指令。
8、根據模型機的結構，寫出微程式各個欄位的值和控存的容量。
令微指令的字長為n，下址欄位為 a 位，則控存容量為 2^a * n 位。
9、控制器的組成和功能。
程式計數器 PC：①當指令順序執行時，由PC+1產生下一條指令的地址 ；②當遇到轉移指令時，轉移地址 -> PC作為下一條指令的地址。
指令暫存器 IR：
地址暫存器 AR：
資料暫存器 DR：
指令譯碼器：
操作控制訊號形成部件：①採用硬佈線設計的操作控制訊號形成部件；② 採用微程式設計的操作控制訊號形成部件 。
時序訊號產生器：
10、計算二級儲存體系的命中率和訪問時間，以及訪問效率。
在一個程式執行期間，設Nc表示Cache完成存取的總次數，Nm表示主存完成存取的總次數，則命中率：h = Nc / （ Nc + Nm）
若tc表示Cache的訪問時間，tm表示主存的訪問時間，則Cache/主存系統的平均訪問時間ta為：ta = htc + （ 1 - h ） * （ tm + tc ） 或 ta = htc + （ 1- h ） * tm
Cache/主存系統的訪問效率e：e = tc / ta
11、組相聯方式下各個欄位的位數，以及某個地址位於那一組。
主存字塊標記 t+r 位，組地址 c-r 位， 塊內地址 b 位。
j = （ i mod 2^（c -r） ） * 2^r + k ， 0 <= k <= 2^r - 1
12、在主存採用多體交叉方式時，計算訪問時間。
每個儲存體的字長都等於資料匯流排寬度，儲存體存取一個字的儲存週期為T，匯流排傳送週期為τ，儲存器的交叉儲存體數為M，為了實現流水線方式存取，應當滿足 T=Mτ
T/τ稱為交叉存取度，當交叉儲存體數大於或等於T/τ時，可以保證啟動某模組後經Mτ時間再次啟動該模組時，它的上次存取操作已經完成。這樣，連續讀取M個字所需的時間為t=T+（M-1）τ
13、計算漢字的內碼和字形碼佔用的位元組數。
漢字內碼是用於漢字資訊的儲存、交換、檢索等操作的機內程式碼，一般採用兩個位元組表示。
機內碼等於漢字國標碼加上8080H。即兩個位元組的最高位均設為“1”。
英文字元的機內程式碼是七位的ASCII碼，當用一個位元組表示時，最高位為“0”。
漢字字形碼是將漢字字形經過點陣數字化後形成的一串二進位制數，用於漢字的顯示和列印。根據漢字輸出的要求不同，點陣有以下幾種：
簡易型漢字：16×16， 32位元組/漢字
普通型漢字：24×24， 72位元組/漢字
提高型漢字：32×32，128位元組/漢字。
即漢字的字形碼的位元組數等於位元組的點陣大小的平方 / 8。
14、深入瞭解MIPS處理器的結構圖。
15、看懂MIPS書寫的條件迴圈控制程式。
16、將 MIPS I 型指令擴充套件到 IO 裝置輸入輸出的情況。
擴充套件前：
擴充套件後：
17、操作碼的分配原則。
操作碼的擴充套件
4位操作碼，15條三地址指令
8位操作碼，15條二地址指令
12位操作碼，15條一地址指令
16位操作碼
18、集中式重新整理重新整理一遍的時間的計算。
例：64K×1位DRAM晶片中，儲存電路由4個獨立的128×128的儲存矩陣組成。設儲存器儲存週期為500ns，單元重新整理間隔是2ms。
則在2ms單元重新整理間隔時間內，集中對128行重新整理一遍，所需時間128×500ns=64μs，其餘時間則用於訪問操作。
在內部重新整理時間（64μs）內，不允許訪存，這段時間被稱為死時間。
集中式重新整理缺點：訪問訪存“死區”的時間比較長，降低了計算機系統的效率。
19、儲存器的地址分配和連線。
位擴充套件
擴充套件前容量為：1K × 4 位
擴充套件後容量為：1K × 8 位
字擴充套件
擴充套件前容量為：1K×８位
擴充套件後容量為：2K × 8 位
二、知識點總結
1、CISC和RISC的優缺點：
CISC：
優點：指令越多功能越強，強調程式碼效率，容易和高階語言接軌。可以對儲存器直接操作，實現從儲存器到儲存器的資料轉移，可加入DSP指令。
缺點：指令太多不易記憶；CPU內部結構複雜造成頻率不高；指令執行速度慢。
RISC：
優點：指令少容易記憶，儘量將操作碼和運算元用1個16位數或32位數表示，指令整齊。CPU時鐘頻率可以做得很高，指令執行速度快。
缺點：同樣功能的程式，產生的程式碼量比較大；不能對儲存器直接訪問，不能實現儲存器到儲存器的資料轉移。
2、儲存器分類：
按儲存介質分：
半導體儲存器
磁儲存器
紙帶儲存器
光儲存器
按存取方式分
：
隨機讀寫儲存器（RAM）：斷電不儲存。-> 主儲存器
只讀儲存器（ROM）：斷電儲存。有掩膜式只讀儲存器（MROM）、可程式設計只讀儲存器（PROM）、可擦除可程式設計只讀儲存器（EPROM）、電可擦除可程式設計只讀儲存器（EEPROM）、快閃記憶體（Flash）。
相聯儲存器（CAM）：在這種儲存器中訪問一個字是透過它的部分內容而不是地址進行檢索的。
順序儲存器（SAS）：存取時間和儲存單元的物理位置有關。 -> 磁帶
直接存取儲存器（DAS）：先根據部分地址資訊找到大致範圍，再在此範圍內順序檢索，找到目標。 -> 磁碟、磁鼓儲存器等大容量的輔助儲存器。
按資訊的可儲存性分：
永久記憶儲存器 -> 磁碟、光碟、隨身碟
非永久記憶儲存器 -> RAM
按在計算機系統中的作用分：
暫存器
主儲存器
輔助儲存器
高速緩衝儲存器（Cache）
3、微程式控制器和硬佈線控制的劃分依據：
根據微操作控制訊號的產生方式（也可以說是根據操作控制訊號形成部件的電路結構）區分的，微程式控制器中，微操作控制訊號從控制儲存器讀出，而硬佈線控制器由組合邏輯電路即時產生。
4、微程式控制器和硬佈線控制的優缺點：
微程式控制器中，指令的修改和擴充比較容易；
硬佈線控制器的執行速度比較快。
5、主存與Cache的地址對映方式：
直接對映
：
高位標記 t 位，字塊位置 c 位，塊內地址 b 位。
Cache中的行號 j 和主存的塊號 i 間的函式關係： j = i mod 2^c
全相聯對映
：
高位位置 m 位，塊內地址 b 位。
組相聯對映
：
主存字塊標記 t+r 位，組地址 c-r 位， 塊內地址 b 位。
j = （ i mod 2^（c -r） ） * 2^r + k ， 0 <= k <= 2^r - 1
6、單週期MIPS的R、I、J三種類型指令的格式、意義和執行過程：
指令格式
：
在R型指令中：
OP：操作碼
rs：第一個源運算元暫存器
rt：第二個源運算元暫存器（單目源資料）
rd：結果暫存器
shamt：移位操作時的位移量，非移位操作時為0
func：功能碼
例：R［rd］ ← R［rs］ + R［rt］
在I型指令（立即數型指令）中：
rs：源運算元暫存器
rt：結果暫存器
例：R［rt］ ← R［rs］
在J型指令（無條件轉移指令）中：
address：直接地址
三、重點題型
