计算机系统结构笔记：重点知识点与解题策略

"这是关于计算机系统结构的个人笔记，包含了常考知识点、应用题及解题思路，主要针对自考学习者。" 计算机系统结构是计算机科学的重要组成部分，它研究计算机硬件如何实现软件的功能，以及如何优化这两者的交互。这份笔记详细讲解了多个关键概念。 首先，笔记提到了哈夫曼编码，这是一种用于数据压缩的算法，通过构建最优的二叉树来为每个符号分配最短的编码，使得频繁出现的字符拥有更短的编码长度，从而减少存储或传输的数据量。在计算机系统中，哈夫曼编码常用于文本压缩和通信等领域。 接着，笔记讨论了不同的I/O通道类型，如选择通道和数组多路通道。选择通道适合连接优先级高的高速设备，能够按照设备优先级顺序处理I/O请求；而数组多路通道则用于同时处理多个设备，特别适合于高吞吐量的场景，如磁盘阵列处理。 笔记还涉及了指令系统的优化，例如扩展操作码。扩展操作码技术允许在一个指令中包含更多的信息，如额外的操作数或者操作类型，这样可以增加指令的灵活性，减少指令执行的总时间。 此外，笔记提到了计算机的浮点表示。浮点数由阶值（指数）和尾数（小数部分）组成，基于二进制的浮点表示法可以表示很大或很小的数值。笔记中探讨了不同阶值和尾数的组合所能表示的数值范围，这对于理解浮点运算和精度至关重要。 内存子系统也是笔记的重点，特别是并行主存的概念，它强调了如何通过提高内存访问速度和并发性来提升系统性能。笔记中提到，每个周期能访问到的平均字数影响了系统的吞吐量，而采用并行技术可以显著提高这一指标。 最后，笔记讨论了指令集架构，包括单地址、双地址和三地址指令。这些指令根据它们能处理的操作数数量来分类，三地址指令可以处理三个操作数，因此适用于复杂的计算任务。通过计算不同指令数量的组合，我们可以得出可能的指令集大小，这有助于设计和优化处理器的指令集。 这份笔记深入浅出地涵盖了计算机系统结构的关键知识点，对于学习者来说是一份宝贵的参考资料，可以帮助他们更好地理解和掌握计算机硬件与软件之间的相互作用。