西北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、L就偏0Rf)K就aS艙 rma0on)enerate insight by solving problems第一章知識(shí)點(diǎn)sure problems are solved by electrons?一、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的抽象層次Memory systemlndr.MPracI/O systemInstr而on SetArchitectureProblemAlgorithmProgram/LanguageRuntime System (VM, OS, MM)ISA (Architecture)MicroarchitectureLogicCircuitsElectronsApplication Dat

2、apath I ControlH/W Dg忸咱顧C(jī)ircuit DesignElectronISA (Instruction Set Architecture)Hardware/software interfaceInstruction set architecture (ISA), is the part of the computer architecture related to programming, including the native data types, instructions, registers, addressing modes, memory architect

3、ure, interrupt and exception handling, and external I/ O.一可編程存貯系統(tǒng)的組成一數(shù)據(jù)類(lèi)型&數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 編碼&表示一指令格式一指令（或操作碼）集合-對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和指令進(jìn)行尋址和訪(fǎng)問(wèn)的模式-意外情況Computer organization：馮諾依曼結(jié)構(gòu)MemoryDevicesI Input_JOutput JCPU丁一KControl Datapath、四、計(jì)算機(jī)的評(píng)價(jià)指標(biāo)1、Cost:Cost per dieIC Cost=?7?+?2、Performance:Response time/execution time/elapsed ti

4、me/wall-clock time=User time + System time + all other timeOur focus: CPU time (doesnt count waiting I/O and running other programs, can be broken into system time and user time)計(jì)算機(jī)性能公式：CPU time = Instruction count * CPU * clock cycles 3、Power consumption4、Reliability補(bǔ)充：Amdahl定律。第2章指令：計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言MIPS處理器的

5、基本指令格式尋址方式能閱讀MIPS匯編程序，推測(cè)出對(duì)應(yīng)C程序的功能。CISCf RISCS別、對(duì)比、各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)指令集設(shè)計(jì)的原則、為何 MIPS這樣設(shè)計(jì)指令？MIPS最小指令集系統(tǒng)第3章計(jì)算機(jī)的算術(shù)運(yùn)算1位全加器結(jié)構(gòu):a CarryOut = B & Carryin I A & Carryin I A & BCarryinCarrvOut Sum = A XORXOR CarryinCarryin補(bǔ)碼加減法，為何使用補(bǔ)碼？行波進(jìn)位加法器、CLS CSA的區(qū)別ALU的基本結(jié)構(gòu):1 位 ALU4 位 ALUCarry InCarrylnJ全加器nL 一JX一A2 lbit RvsullO ALLCa

6、rry lnl|Carry OutOlhitALUResulllCarrylnj CarrXOljtllbitALUCarryOutZCarr1-bitALU1* Result! ResultCarrvrOut3CarryOut第4章處理器單周期、多周期、流水線(xiàn)三類(lèi) MIPS處理器的數(shù)據(jù)通路與控制通路?？刂仆返膬煞N實(shí)現(xiàn)：有限自動(dòng)狀態(tài)機(jī)與微程序 ROM,各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)精確中斷？流水線(xiàn)冒險(xiǎn)：結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)、數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)、控制冒險(xiǎn)。給定一段程序，分析哪些指令存 在冒險(xiǎn)？總的執(zhí)行周期數(shù)是多少？畫(huà)流水線(xiàn)時(shí)空?qǐng)D。概念了解：延遲槽、循環(huán)展開(kāi)、超標(biāo)量、亂序執(zhí)行、Tomasulo和記分牌算法第5章大容量和高速度：

7、開(kāi)發(fā)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)時(shí)間局部性和空間局部性在存儲(chǔ)器中的體現(xiàn)？6管SRAM和單管DRAM的結(jié)構(gòu)圖。兩讀一寫(xiě)的RF組織Cache的三種映射策略：直接相連、全相連、組相連。Cache塊替換策略：隨機(jī)、LRUCache的結(jié)構(gòu)：以四路組相連為例畫(huà)出結(jié)構(gòu)圖。Cache命中率的計(jì)算：給出一個(gè)地址流，給定替換策略，在2路組相連中計(jì)算命中率。Cache寫(xiě)回策略：寫(xiě)穿透、寫(xiě)返回。兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)？多核Cache一致性問(wèn)題：兩種解決方式是什么？?jī)?yōu)缺點(diǎn)是什么？虛擬存儲(chǔ)器的目的？頁(yè)變換機(jī)制？ TLB5 components gfanyComputerEarlier LecturesCurrent Lectures. 一 一一一 一一_ k f 一 一一一 一一_ _ 一一一 一.Keyboard, -MouseComputer Processor(active)Control匚(brain)I Memory (passive)(whereDatapathJ brawn)da when running)DevicesInputOutputDisk, * Network、Display,Printer1 .北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系北京大學(xué)微處理器研究開(kāi)發(fā)中心一、I/O性能與測(cè)度：吞吐率：帶寬； 響應(yīng)時(shí)間：時(shí)延總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)