西北工业大学计算机组成与系统结构复习重点

1、L就偏0Rf)K就aS舱 rma0on)enerate insight by solving problems第一章知识点sure problems are solved by electrons?一、 计算机系统的抽象层次Memory systemlndr.MPracI/O systemInstr而on SetArchitectureProblemAlgorithmProgram/LanguageRuntime System (VM, OS, MM)ISA (Architecture)MicroarchitectureLogicCircuitsElectronsApplication Dat

2、apath I ControlH/W Dg忸咱顾Circuit 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.一可编程存贮系统的组成一数据类型&数据结构； 编码&表示一指令格式一指令（或操作码）集合-对数据项和指令进行寻址和访问的模式-意外情况Computer organization：冯诺依曼结构MemoryDevicesI Input_JOutput JCPU丁一KControl Datapath、四、计算机的评价指标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)计算机性能公式：CPU time = Instruction count * CPU * clock cycles 3、Power consumption4、Reliability补充：Amdahl定律。第2章指令：计算机的语言MIPS处理器的

5、基本指令格式寻址方式能阅读MIPS汇编程序，推测出对应C程序的功能。CISCf RISCS别、对比、各自优缺点指令集设计的原则、为何 MIPS这样设计指令？MIPS最小指令集系统第3章计算机的算术运算1位全加器结构:a CarryOut = B & Carryin I A & Carryin I A & BCarryinCarrvOut Sum = A XORXOR CarryinCarryin补码加减法，为何使用补码？行波进位加法器、CLS CSA的区别ALU的基本结构: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章处理器单周期、多周期、流水线三类 MIPS处理器的数据通路与控制通路。控制通路的两种实现：有限自动状态机与微程序 ROM,各自优缺点。如何实现精确中断？流水线冒险：结构冒险、数据冒险、控制冒险。给定一段程序，分析哪些指令存 在冒险？总的执行周期数是多少？画流水线时空图。概念了解：延迟槽、循环展开、超标量、乱序执行、Tomasulo和记分牌算法第5章大容量和高速度：

7、开发存储器层次结构时间局部性和空间局部性在存储器中的体现？6管SRAM和单管DRAM的结构图。两读一写的RF组织Cache的三种映射策略：直接相连、全相连、组相连。Cache块替换策略：随机、LRUCache的结构：以四路组相连为例画出结构图。Cache命中率的计算：给出一个地址流，给定替换策略，在2路组相连中计算命中率。Cache写回策略：写穿透、写返回。两种方式的优缺点？多核Cache一致性问题：两种解决方式是什么？优缺点是什么？虚拟存储器的目的？页变换机制？ 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 .北京大学计算机科学技术系北京大学微处理器研究开发中心一、I/O性能与测度：吞吐率：带宽； 响应时间：时延总线的优点与缺点