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体系结构_复习要点

一、 各章复习要点

（一）计算机系统概论

1.复习内容

计算机的基本组成，冯.诺依曼计算机原理，计算机系统的层次结构，计算机的分类及性能描述，计算机的发展历程

2.具体要求

*计算机的基本组成

***硬件部分

***软件组成

***软件的分类

*冯.诺依曼计算机原理

***冯.诺依曼计算机概念

***冯.诺依曼计算机特点

*计算机系统的层次结构

***层次结构图

***各层的含义和界面定义

***计算机体系结构、组成和实现

*计算机的分类及性能描述

***Flynn分类法

***Amdahl定律和应用

***吞吐量、响应时间

***CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间

***MIPS、MFLOPS

（二）计算机系统中的数据表示

1.复习内容

数制与编码，定点数据表示，浮点数据表示，纠错和校验

2.具体要求

*数制与编码

***进位计数制及其相互转换

***真值和机器数

*** BCD码

***字符与字符串

***汉字的表示

*定点数据表示

***无符号数的表示

***有符号数的表示

***原码、反码、补码、移码

*浮点数据表示

***格式定义

***规格化

***数据范围

***IEEE754标准

*纠错和校验

***奇偶校验

***汉明编码

***循环冗余校验

（三）运算方法与运算器

1.复习内容

定点数的位移运算，原码定点数的加/减运算，补码定点数的加/减运算，定点数的乘/除运算，溢出概念和判别方法，浮点数的加/减运算，浮点数的乘/除运算，算术逻辑单元ALU

2.具体要求

*原码定点数的加/减运算

***方法，应用

*补码定点数的加/减运算

***方法，应用

***行波进位、先行进位加法器

***移位处理

***溢出处理和判断

*定点数的乘/除运算

***原码乘法，补码乘法

***恢复余数，不恢复余数除法

***阵列乘法器

***阵列除法器

*浮点数的加/减运算

***对阶

***尾数加减

***规格化

***溢出处理

*浮点数的乘/除运算

***方法

***应用

***规格化

*算术逻辑单元ALU

***组成

***类型

（四）存储系统

1.复习内容

存储器的分类，存储器的层次化结构，半导体随机存取存储器，主存储器与CPU的连接，双口RAM和多模块存储器，高速缓冲存储器，虚拟存储器，硬盘存储器

2.具体要求

*存储器的分类

***按照不同方式进行分类的方法

***存储器容量、速度、可靠性

*存储器的层次化结构

***具体层次化形式

***各种存储器的位置

*半导体随机存取存储器

***SRAM存储器的工作原理

***DRAM存储器的工作原理

***只读存储器

*主存储器与CPU的连接

***字扩展方式

***位扩展方式

*双口RAM和多模块存储器

***多端口组织形式

***交叉存储方式

***按内容存储的存储器

*高速缓冲存储器

*** Cache的基本工作原理

***Cache和主存之间的映射方式

***Cache中主存块的替换算法

***Cache写策略

*虚拟存储器

***虚拟存储器的基本概念

***页式虚拟存储器

***段式虚拟存储器

***段页式虚拟存储器

***TLB(快表)

*硬盘存储器

***磁记录方式基本原理

***磁盘的基本参数及计算

***RAID

（五）指令系统

1.复习内容

指令格式，指令的寻址方式，CISC和RISC的基本概念。

2.具体要求

*指令格式

***指令的基本格式

***定长操作码指令格式

***扩展操作码指令格式

***端序

*指令的寻址方式

***有效地址的概念

***数据寻址和指令寻址

***常见寻址方式

* CISC和RISC的基本概念

***RISC的发展历程

***RISC的技术特点

（六）中央处理器

1.复习内容

CPU的功能和基本结构，指令执行过程，数据通路的功能和基本结构，控制器的功能和工作原理。

2.具体要求

* CPU的功能和基本结构

***CPU的主要构成部件

***CPU内的常见寄存器

***CPU内部的数据通路

*指令执行过程

***时序发生器

***CPU内部时序概念

***典型指令的执行过程

*数据通路的功能和基本结构

*控制器的功能和工作原理

***硬布线控制器

***微程序控制器

***微操作、微命令、微指令、微程序

***互斥和相容

（七）流水线技术与指令级并行

1.复习内容

流水线概念，流水线分类，流水线性能指标，流水线相关处理，超标量处理，VLIW，多核处理器的基本概念。

2.具体要求

*流水线概念

*流水线分类

***不同方式进行分类

***静态多功能流水线

***动态多功能流水线

*流水线性能指标

***吞吐率

***效率

***加速比

***时空图

*流水线相关处理

***数据相关

***指令相关

***相关处理方式，相关直接通路

*超标量处理

***定义

***记分板

*VLIW

***VLIW概念及特点

*多核处理器的基本概念

（八）总线与输入输出系统

1.复习内容

总线概述，总线仲裁，总线操作和定时，总线标准，I/O系统基本概念，外部设备，I/O接口，I/O方式。

2.具体要求

*总线概述

***总线的基本概念

***总线的分类

***总线的组成及性能指标

*总线仲裁

***集中仲裁方式：菊花链方式、轮询计数、独立请求方式

***分布仲裁方式

*总线操作和定时

***同步定时方式

***异步定时方式

*总线标准

* I/O系统基本概念

*外部设备

***输入设备

***输出设备

* I/O接口

*** I/O接口的功能和基本结构

*** I/O端口及其编址

*** I/O地址空间及其编码

* I/O方式

***程序查询方式

***程序中断方式：中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程；多重中断和中断屏蔽的概念

***DMA方式：DMA控制器的组成；DMA传送过程

***通道方式

（九）并行体系结构

1.复习内容

并行处理的基本途径，互连开关网络，对称多处理器。

2.具体要求

*并行处理的基本途径

***时间重叠

***资源重复

***资源共享

*互连开关网络

***定义

***基本交换开关网络

*对称多处理器

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