计算机体系结构复习重点与习题解析

"这是一份关于计算机体系结构的复习资料，包含了从第一章到第五章的主要知识点和习题，旨在帮助考生复习和准备相关考试。资料涵盖了计算机体系结构的基础概念，如计算机体系结构、系统的外特性和内特性，以及阿姆达尔定律等。此外，还涉及了计算机性能的衡量方法，数据表示的不同类型，指令设计的原则，以及流水线技术的相关内容。" 详细说明: 1. 计算机体系结构: 它是指计算机硬件系统和软件之间的接口，定义了它们如何交互。体系结构包括了CPU、内存、I/O设备等组成部分，以及它们之间的通信方式。 2. 系统的外特性与内特性: 外特性描述了用户可以直接观察到的性能，如吞吐量、响应时间等；内特性则是指系统内部的工作原理，如处理器的时钟速度、内存带宽等。 3. 透明性概念: 指系统的一种特性，使得用户或程序员在不需了解其内部工作细节的情况下，仍能有效地使用系统。 4. SISD, SIMD, MISD, MIMD: 分别代表单指令流单数据流、单指令流多数据流、多指令流单数据流和多指令流多数据流，是并行计算的不同分类。 5. 阿姆达尔定律: 描述了系统中某个部分性能提升对整体性能改善的限制，指出必须改进所有部分才能显著提升系统性能。 6. 软件、应用、器件对系统结构的影响: 包括软件可移植性、开放系统、模拟和仿真，这些因素决定了系统设计的灵活性、兼容性和效率。 7. 计算机性能衡量: 常用的方法有CPI（每条指令周期数）、TCPU（总CPU时间）、MIPS（每秒百万指令）和MFLOPS（每秒百万浮点运算次数）。 8. 数据表示: 计算机中的数据分为基本数据类型（如整型、浮点型）和结构数据类型（如数组、结构体）。数据表示、数据类型和数据结构间的关系体现在它们共同定义了数据的存储和处理方式。 9. IEEE754浮点数标准: 包含了不同精度的浮点数格式，如单精度和双精度，规定了浮点数的表示方式和运算规则。 10. 流水线技术: 通过将计算过程分解为多个阶段并同时处理，提高处理器效率。流水线的吞吐率、加速比和效率是衡量其性能的关键指标。 11. RISC与CISC: RISC（精简指令集）追求高效能和简化设计，而CISC（复杂指令集）强调兼容性和多样性。RISC通过减少指令数量、增加寄存器数量等方式提高性能。 12. 窗口重叠技术和优化延迟转移技术: 用于提高CPU的并行执行能力，减少等待时间和指令间的依赖性。 以上内容是复习资料中的核心知识点，对理解和掌握计算机体系结构至关重要，同时也为解决相关习题提供了理论基础。