北京邮电大学计算机体系结构期末复习关键术语概览

计算机系统结构是信息技术领域的重要基础知识，涵盖了从抽象概念到具体实现的多层面内容。在复习北京邮电大学计算机系统结构体系结构期末时，以下是一些关键知识点的详细解释： 1. **计算机系统构造**： 计算机系统构造是指机器语言程序员所见的底层架构，它关注的是计算机的逻辑特性，包括概念性构造（如指令集、内存模型）和功能特性（如指令格式、寻址方式）。理解这一点对于分析程序执行效率和优化至关重要。 2. **计算机组成**： 进一步深入，计算机组成侧重于逻辑实现层面，涉及数据流和控制流的设计，包括处理器（CPU）内部的运算单元、寄存器、总线结构等，以及主存储器（RAM）和I/O设备的交互。它描述了如何将概念转化为实际硬件组件。 3. **计算机实现**： 实现层面则关注物理层面，如处理器的微架构设计（如超标量、超流水线）、存储器的组织（如内存层次结构）、以及硬件的组装技术（如插件、主板设计、信号传输等）。这些细节直接影响系统的性能和功耗。 4. **程序局部性原理**： 这个原理阐述了程序在执行过程中倾向于重复访问同一区域的数据，这是优化缓存策略和提高内存访问效率的基础。理解这一原理有助于编写更高效的程序和优化算法。 5. **透明性**： 透明性在计算机科学中指某些系统特性对用户或应用程序而言是“隐式”的，如虚拟内存、编译器优化等。用户无需了解底层实现，只需关注应用层的接口和结果。 6. **并行处理**： - 指令级并行性：程序中指令的顺序执行可以利用流水线技术实现部分并行，减少等待时间。 - 粗粒度并行性：多任务或多处理机系统中，不同进程独立执行，适用于大量独立计算任务。 - 细粒度并行性：在单个进程中，操作级别（如循环、函数）的并发执行，通常通过软件手段实现。 7. **向量处理方式**： 向量处理机专注于对数组进行并行计算，常用于科学计算和图形处理。向量处理机采用流水线或混合处理方式，以提升并行性能。 8. **互连网络**： 网络理论包括静态网络（固定连接，如总线）和动态网络（可重构连接，如交换网络），它们用于连接系统中的各个组件，支持数据传输和资源共享。 9. **网络参数**： 如等分宽度（表示网络分割能力）、线等分宽度（通道数量和宽度的组合）和自适应寻径（根据网络状况动态调整路由）等，这些概念在设计高效网络拓扑时非常重要。 10. **处理器类型**： - 标量处理机：单核心、单指令流； - 超标量机：通过硬件重复利用实现多指令流； - 超流水线机：一个时钟周期内同时执行多个指令阶段，提高执行效率。 掌握这些知识点将帮助你在计算机系统结构的学习和考试中取得更好的成绩，理解和运用这些概念在实际问题解决中也至关重要。