计算机组成是计算机科学的基础,它涉及计算机硬件的各个组成部分及其工作原理。以下是对标题和描述中涉及的一些关键概念的详细解释: 1. **机器数**:机器数是计算机内部表示数值的方式,包括正数、负数和零,通常以二进制形式存在。 2. **溢出**:当两个数相加或相减的结果超过了计算机所能表示的最大值或最小值时,就会发生溢出。溢出可能导致计算结果错误。 3. **定点数**:定点数的表示方式中,小数点的位置是固定的,分为定点整数和定点小数两种,用于表示固定精度的数值。 4. **浮点数**:浮点数的表示允许小数点位置变化,可以表示更大范围且精度较高的数值,适用于科学计算。 5. **数据校验码**:如奇偶校验、CRC校验等,用于检测数据传输或存储过程中的错误,提高数据的可靠性。 6. **存储器存取时间**:这是指从向存储器发送读/写命令到数据实际可用所需的时间。 7. **存储器存取周期**:连续两次独立的存储器操作(如连续读取或写入)之间所需的最短时间间隔。 8. **寻址方式**:寻址方式决定了如何确定指令中的数据地址和下一条指令的地址,常见的有直接寻址、间接寻址、相对寻址等。 9. **特权指令**:这类指令具有特殊权限,仅供操作系统或系统软件使用,不允许普通用户程序直接调用。 10. **微指令**:在微程序控制的计算机中,微指令是由硬件控制逻辑产生的,用于执行一系列微操作。 11. **微周期**:一条微指令从开始到执行完毕所需的时间。 12. **微程序流的控制**:控制如何从当前微指令过渡到下一个微指令,实现指令的顺序执行或分支。 13. **命中率**:CPU访问Cache的效率,表示Cache命中次数与总访问次数的比例。 14. **地址变换**:在使用Cache时,将主存地址转换为Cache地址的过程。 15. **地址映像**:通过某种映射方法将主存地址分配到Cache空间的过程。 16. **数值范围**:计算机能够表示的数值的最大值和最小值之间的范围,取决于机器数的位宽。 17. **数据精度**:指一个数值的有效数字位数,影响数值计算的精确度。 18. **刷新**:动态RAM需要定期刷新以保持其存储的信息,防止数据丢失。 19. **刷新周期**:从上次全内存刷新到下次刷新开始的时间间隔。 20. **CPI (Cycles Per Instruction)**:每条指令平均需要的CPU周期数,用来评估处理器效率。 21. **存储密度**:单位长度或单位面积存储设备能存储的二进制信息量。 22. **数据传输率**:磁表面存储器在单位时间内传输数据的速度。 23. **找道时间**:磁盘驱动器移动磁头找到目标磁道所需的时间。 24. **磁记录方式**:将二进制数据转换为磁介质上磁化翻转的编码技术。 25. **中断**:中断是系统响应外部事件(如I/O操作完成)或异常情况的方式,中断处理器执行当前任务,转而执行相应的服务程序。 26. **中断嵌套**:在处理中断的过程中发生新的中断,中断处理器会暂停当前服务,转而处理新中断。 27. **系统结构**:计算机系统的整体架构,包括处理器、存储器、输入/输出设备等组件的组织和交互方式。 28. **流水线的吞吐率**:流水线在单位时间内完成的任务数量或输出结果的数量。 29. **MIPS (Million Instructions Per Second)**:每秒百万指令数,是衡量CPU性能的一种指标。 30. **流水线的加速比**:不使用流水线完成任务所需的时间与使用流水线完成同样任务所需时间的比值,反映流水线的效率提升程度。 这些知识点构成了计算机组成的基础,理解并掌握它们对于学习计算机系统的工作原理至关重要。
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