计算机体系结构要点解析与性能评估

计算机体系结构知识点总结 第二章：计算机体系结构基础 本章讨论了不同计算机体系结构在执行同一程序时的实际性能评估。当三台计算机A、B、C运行程序P时，尽管所需指令数量不同（A:1.0× 条，B:2.0× 条，C:4.0× 条），但它们的执行时间均为10秒。通过计算指令执行速率（每秒执行的指令数，MIPS），我们可以得出A的性能为10MIPS，B为20MIPS，C为40MIPS。尽管C机器需要的指令最少，但由于实际运行时间相同，它们的性能是相同的，都达到了10MIPS。 第三章：二进制与逻辑电路 本部分深入探讨了定点数的表示，包括原码和补码的范围。在32位定点补码中，0X80000000是一个特殊的值，它通常表示负数的边界，即最大负整数。此外，还涉及到了晶体管级电路的设计和晶体管级延迟的计算，例如FO4延迟的求解。 第五章：静态流水线技术 针对浮点向量运算X(i)=a×X(i)+Y(i)，该章讲解了如何将此运算转换为MIPS汇编代码，考虑到寄存器存储和浮点寄存器F0的使用。同时，针对单发射5级流水线的结构，如5.16图所示，分析了指令的执行流程和延迟，理解了流水线设计如何提升系统性能。 总结来说，这些章节涵盖了计算机体系结构的核心概念，包括不同计算机体系的性能比较、数字表示方法、逻辑电路设计和优化、以及现代处理器架构中的流水线技术。理解这些知识点对于深入学习和应用计算机体系结构至关重要。