计算机硬件工作原理知识点总和,第三章 计算机硬件工作原理知识点剖释.doc

第三章 计算机硬件工作原理知识点

1.cpu的组成：P49

运算器和控制器(寄存器组、cache)

2.cpu的功能：P48

操作控制、指令控制、时间控制、数据加工

3.指令系统是：P52

是一台计算机所能执行的全部指令的集合

4.时序控制方式有几种，简述之：P62

同步控制方式：各项操作与统一的时序信号同步。基本特征：将操作时间划分为许多时钟周期，周期长度固定，每个时钟周期完成一步操作。

异步控制方式：是指各项操作按其需要选择不同的时间，不受统一的时钟周期的约束，各操作之间的衔接与各位件之间的信息交换采取应答方式。基本特征：在异步控制所涉及的范围内，没有统一的时钟周期划分和同步定时脉冲，但存在着申请、响应、询问、回答一类的应答关系。

联合控制方式：同步控制和异步控制相结合的方式。在功能部件内部采用同步方式或以同步方式为主的控制方式，在功能部件之间采用异步方式。

5.指令周期是：P61

是指从取指令、分析取数到执行完该指令所需的全部时间。

6.微程序控制是：P64

第一是将控制器所需要的微命令以代码形式编成微指令，存个当机器运行时，一条又一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作 静态存储器(SRAM)：读写速度快，生产成本高，多用于容量较小的高速缓冲存储器。动态存储器(DRAM)：读写速度较慢，集成度高，生产成本低，多用于容量较大的主存储器。

静态和动态存储器芯片特性比较

SRAM DRAM

存储信息 触发器 电容

破坏性读出 非 是

需要刷新 不要 需要

运行速度 快 慢

存储成本 高 低

动态存储器的定期刷新：在不进行读写操作时，DRAM 存储器的各单元处于断电状态，由于漏电的存在，保存在电容CS 上的电荷会慢慢地漏掉，为此必须定时予以补充，称为刷新操作

在计算机存储系统的层次结构中，介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。Cache的工作原理是基于程序访问的局部性(通俗说就是把经常用到的数据放在一个高速的cache里面)

根据程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之间设置一个高速的容量相对较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从主存调入这个存储器，供CPU在一段时间内使用。这对提高程序的运行速度有很大的作用。这个介于主存和CPU之间的高速小容量存储器称作高速缓冲存储器(Cache)。

系统正是依据此原理，不断地将与当前指令集相关联的一个不太大的后继指令集从内存读到Cache，然后再与CPU高速传送，从而达到速度匹配。

RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。

RAID1：镜像磁盘阵列。它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。?RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。

RAID0+1：正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式，也称为RAID 10。0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID 0近似的存储性能。

由于RAID 0+1也通过数据的100%备份提供数据安全保障，因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同，存储成本高。? RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。(了解即可)

22.总线是：P91

是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，地址、数据以及控制信息都是通过它在计算机的各部件之间传送的。

23.简述总线的几种分类：P96

按总线连接的部件分：内部总线、系统总线、外部总线

按传送方向分类：单向总线、双向总线

24.总线结构及连接方式分几类,哪几类：P91

分为单总线结构、双总线结构、三总线结构

单总线结构：用一条单一的系统总线来连接ＣＰＵ、主存和Ｉ／Ｏ设备的，叫单总线结构。

双总线结构：保持了单总线系统简单、易于扩充的特点，但又在ＣＰＵ和主存之间专门设置了一组高速的存储总线，使ＣＰＵ可通过专用总线与存储器交换信息。

三总线结构：在双总线系统的基础上增加Ｉ／Ｏ总线形成的。

25.常见总线结构类型分为哪几种：Ｐ98

ＩＳＡ总线、ＥＩＳＡ总线、ＶＥＳＡ总线、ＰＣＩ总线、ＡＧＰ、ＰＣＩ