第一章 计算机体系结构的基本概念

知识点

---

1.冯诺依曼描述的计算机的四个部分

 2.指令驱动

 3.存储程序计算机在体系结构上的主要特点

4.计算机体系结构的三个方面

 5.计算机组成

 6.计算机系统的多层次结构

7.翻译和解释

 

 8.一种指令集结构可以有多种组成，同样一种组成可以有多种物理实现。系列机就是指在一个厂家生产的具有相同的指令集结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

9.兼容机：不同厂家生产的具有相同体系结构的计算机。

10.兼容性

 11.向后兼容才是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征

12.并行性的概念

 13.并行等级

 14.提高并行性的技术途径

 15.耦合度：反映多机系统的各机器之间物理连接的紧密程度和交互作用能力的强弱

16.同构型和异构型处理机

 

 17.商品的价格因素：原料成本，直接成本，毛利和折扣

18大概率事件优先原则：

 18.局部性原理

 19.系统加速比

20.cpu的性能

 

21.可靠性模型

 

 

例题

---

 

第二章 指令系统

1. CPU中用来存放操作数的存储单元：堆栈，累加器，通用寄存器。
2. 通用寄存器型指令集结构优点
3. 常用通用寄存器结构的优缺点
4. 指令系统的基本要求
5. 控制指令
6. 条件分支指令
7. 什么是调用和被调用者保存
8. 复杂指令集CISC的缺点
9. 设计RISC遵循的原则

第三章 流水线技术

1.什么是流水线技术

 2.流水线的特点

 3.流水线的分类

 

 

 

 

 4.流水线性能分析

(1)吞吐率：

 （2）加速比

 （3）效率：指流水线的设备利用率

5.锁存器

6.流水线中的相关

 

 7.通过定向技术（旁路）减少数据相关带来的暂停。

 

8.数据相关的分类：写后读相关，写后写相关，读后写相关。

9.对数据相关的编译器调度方法

10.指令发射

 

 11.降低流水线损失的方法

（1）冻结或排空流水线的方法

（2）预测分支失败方法

（3）预测分支成功方法

（4）延迟分支方法

第四章 指令级并行

1.指令级并行

 2.几个基本概念

 

 3.编译器在完成这种指令调度时，受限于以下两个特性

（1）程序固有的指令级并行性

（2）流水线功能部件的执行延迟

4.动态调度和静态调度

 

 5.两个动态调度算法

（1）记分牌

（2）tomasulo算法

6.控制相关的动态解决技术

（1）分支预测缓冲

（2）分支目标缓冲

（3）基于硬件的前瞻执行

7.多指令流出技术

（1）超标量流出技术

（2）超长指令字技术

（3）超流水技术

第五章 存储层次

1.存储器的三个主要指标：容量，速度，每位价格

2.两种存储层次

 3.存储层次的四个问题

 4.cache

 

 

 

 5.替换算法

6. 写策略

 7.分离cache

 8.改进cache的性能

（1）降低失效率

（2）减少失效开销

（3）减少cache命中时间

9.降低cache失效率的方法

 10.减少cache失效开销

 

 

 11.多级cache

 12.DRAM

 13.虚拟存储器

 

 第六章 输入输出系统

1.固态硬盘SSD

 2.可靠性，可用性，可信性

 

 3.廉价磁盘冗余阵列

 4.磁盘阵列：通过使用多个磁盘代替一个大容量的磁盘来提高整体性能。

5.各级RAID共性

 6.总线

 

 

 7.IO设备控制方式

 8.通道

 

 9.通道种类