《计算机体系结构》2021考前辅导重点概览

"《2021年计算机体系结构》考前辅导大纲涵盖了填空题、名词解释等考试重点，旨在帮助考生系统复习计算机体系结构的相关知识，包括虚拟存储器管理方式、I/O系统设计标准、中断处理方法、通信模式、计算机模型分类、冯·诺依曼计算机特点、多流水线调度、数据相关类型、存储器结构、高速缓存、地址译码、RAM刷新、空间局部性、缓冲存储器、寻址方式、指令系统设计以及程序的局部性原理等。" 《计算机体系结构》是计算机科学中的核心课程，本考前辅导大纲旨在帮助考生全面掌握该领域的关键概念和技术。以下是大纲中涉及的一些主要知识点： 1. **虚拟存储器管理**：包括段式、页式和段页式管理，这些方法用于有效地管理和分配内存资源。 2. **I/O系统设计**：考虑性能、价格和容量三个因素，这是构建高效I/O系统的关键。 3. **中断处理**：中断可能导致流水线中断，解决方法有不精确断点法和精确断点法，确保系统正常运行。 4. **通信模式**：在多计算机网络中，有单播、选播、广播和会议模式，了解并能正确区分这些模式对于网络通信至关重要。 5. **计算机模型分类**：根据控制机制，计算机模型分为控制驱动、数据驱动、需求驱动和模式匹配驱动，反映了不同类型的计算策略。 6. **冯·诺依曼计算机**：早期的冯·诺依曼计算机特征包括程序存储、指令驱动和集中控制，这是现代计算机设计的基础。 7. **多流水线调度**：包括顺序发射顺序完成、顺序发射乱序完成和乱序发射乱序完成，优化CPU性能。 8. **数据类型**：在计算机中，数据分为用户定义数据、系统数据和指令数据。 9. **向量处理机**：系统结构分为存储器-存储器型和寄存器-寄存器型，以提升大规模数据处理能力。 10. **数据相关**：RAW、WAR和WAW类型的数据相关是并发执行指令时可能出现的问题，需通过适当的调度避免。 11. **数据缓冲寄存器**：在存储器读写过程中起关键作用，确保数据传输的稳定。 12. **高速缓存**：解决CPU与主存速度不匹配问题，提高系统整体性能。 13. **地址双译码**：减少RAM芯片选通线的数量，提高存储效率。 14. **主存与辅存**：主存（内存）是直接与CPU交互的快速存储，辅存（外存）容量大但速度慢。 15. **动态RAM刷新**：定期刷新以保持数据完整性。 16. **空间局部性**：程序执行时，相邻存储单元可能频繁被访问，利用这一原理设计缓存策略。 17. **缓冲存储器**：非易失性存储，不需要定时刷新。 18. **寻址方式**：不同寻址方式如隐含寻址，可以缩短指令长度，扩大寻址范围。 19. **操作数寻址**：地址指令中，隐含寻址常用于简化指令设计。 20. **指令结构**：每条机器指令由操作码和地址码组成，定义了操作和数据源/目标。 最后，**计算机体系结构**是指计算机硬件子系统的概念结构和功能特性，而**程序的局部性原理**指出程序执行时，数据访问往往具有时间和空间上的局部性，这是优化内存访问和设计高效缓存策略的重要依据。理解并掌握这些知识点，将有助于考生在考试中取得优异成绩。