计算机体系结构期末复习资料第一章1、计算机体系结构：计算机体系结构是程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。
(Amdahl提出的系统结构实际上指传统机器语言级程序员所能看到的计算机属性。
)2、透明性：原来是存在的事物或属性，但从某种角度看又仿佛不存在的概念称为透明性（transparency），在一个计算机系统中，低层机器的属性对高层机器的程序员往往是透明的，如传统机器级的概念性结构和功能特性，对高级语言程序员来说是透明的。
3、计算机系统结构、计算机组成、计算机实现之间的关系：计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面，即机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性。
计算机组成：指的是计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
它着眼于物理机器级内各事件的排序方式与控制方式、各部件的功能以及各部件之间的关系。
计算机的实现：指的是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。
它着眼于器件技术和微组装技术，其中器件技术在实现技术中起主导作用。
4、系列机的软件兼容方式：软件兼容有（向上兼容）和（向下兼容）之分，又有（向前兼容）和（向后兼容）之分。
系列机软件必须保证（向后兼容），力争（向上兼容）。
兼容机：不同制造商生产的具有相同系统结构的计算机。
系列机：在一个厂家内生产的具有相同的体系结构，但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
5. 软件兼容：同一个软件能够不加修改第运行于体系结构相同的各档及其，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间不同。
6、并行性的概念：指计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种运算或操作。
只要在时间上相互重叠，就存在并行性。
她是同时性和并发性两种含义。
同时性：两个或两个以上的事件在同一时刻发生。
并发性：两个或两个以上的事件在同一时间间隔内发生。
计算机组成原理期末复习+内容总结第一章计算机系统概论1.基本概念硬件是指可以看得见、摸得着的物理设备实体。
一般讲硬件还应包括将各种硬件设备有机组织起来的体系结构。
软件由程序、数据和文档组成。
它使计算机硬件能完成运算和控制功能的有关计算机指令和数据定义的组合，即机器可执行的程序及有关数据。
另外，软件还包括机器不可执行的与软件开发、过程管理、运行、维护、使用和培训等有关的文档资料。
固件是将软件写入只读存储器ROM中，称为固化。
只读存储器及其写入的软件称为固件。
固件是介于硬件和软件之间的一种形态，从物理形态上看是硬件，而从运行机制上看是软件。
计算机系统的层次结构是现代计算机系统由硬件、软件有机结合的十分复杂的整体。
在了解、分析、设计计算机系统时，人们往往采用分层的方法，即将一个复杂的系统划分为若干个层次，即计算机系统的层次结构。
最常见的是从计算机编程语言的角度划分的计算机系统层次结构。
虚拟计算机是指通过配置软件扩充物理机功能以后所形成的一台计算机，而物理机并不具备这种功能。
虚拟机概念是计算机分析设计中的一个重要策略，它将提供给用户的功能抽象出来，使用户摆脱具体物理机细节的束缚。
2.计算机的性能指标计算机的性能指标有以下几个方面：吞吐量表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量，用bps度量。
响应时间表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
利用率在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所在的比率，用百分比表示。
处理机字长常称机器字长，指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数，如32位机、64位机。
总线宽度一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。
存储器容量是存储器中所有存储单元（通常是字节）的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。
存储器带宽是单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用B/s（字节/秒）表示。
主频/时钟周期CPU的工作节拍受主时钟控制，按照规定在某个时间段做什么。
计算机系统结构复习资料计算机系统结构：计算机系统结构是指传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。
扩容性：扩容性就是可以升级的程度，扩容性越高能升级的空间就越大。
Amdahl定律：对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。
软件兼容是指一台计算机上的程序不加修改就可以搬到另一台计算机上正常运行。
内存又叫主存、基本单位是字节存储系统的理论依据是：局部性原理，局部性包括时间局部性和空间局部性什么是流水线技术：把多个处理在时间上错开，依次通过各功能段，这样，每个子过程就可以与其他的子过程并行进行。
P268互连网络：是一种由开关元件按照一定的拓扑结构和控制方法式构成的网络，用来实现计算机系统中节点之间的相互连接。
顺序流水线：在顺序流水线中，流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。
乱序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端流入的顺序可以不同，允许后进入的流水线的任务先完成。
强制性不命中：当第一次访问一个块时，该块不在cache中，需从下一级存储器中调入cache。
容量不命中：如果程序执行时所需的块不能全部调入cache中，则当某些块被替换后，若又重新被访问，就会发生不命中。
冲突不命中：在组相联或直接映像cache中，若太多的块映像到同一组中，则会出现改组中某个块被别的块替换，然后又被重新访问的情况。
实现可移植性的三种方法：统一高级语言、系用系列机、模拟和仿真并行性有哪两个方面：（填空）同时性和并发性提高并行性的技术途径：（填空）时间重叠、资源重复、资源共享P74流水线冲突（相关）有哪三种：结构冲突、数据冲突、控制冲突P55流水线的分类：根据功能分（填空+选择）。
按照线性和非线性（填空+选择）。
以及乱序和顺序（名词解释）常用的调度方法有三种：从前调度、从目标处调度、从失败处调度P114指令的动态调度：依靠硬件的叫动态调度，依靠编译器的叫静态调度P142多流出处理机有两种基本风格：超标量（superscalar）、超长指令字（Very Long Instruction Word，VLIW）P191三级存储系统由什么构成：Cache（告诉缓冲存储器）、主存储器、磁盘存储器（辅存）P207三种类型的不命中：（填空+名词解释）强制性不命中、容量不命中、冲突不命中P259通道有三种类型：（填空）字节多路通道、选择通道、数组多路通道P269交换函数和均匀洗牌P275了解静态互连网络P225Cache优化技术总结P18冯诺依曼结构的主要特点：（简答）1)计算机以运算器为中心2)在储存器中，指令和数据同等对待3)储存器是按地址访问、按顺序线程编程的一堆结构，每个单元的位数是固定的4)指令的执行是顺序的5)指令由操作码和地址码组成6)指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算P45设计RISC机器一般应当遵循哪些原则：（简答）1)指令条数少，指令功能简单2)采用简单而统一的指令格式，并减少寻址方式，指令字长都为32位或64位3)指令的执行在单周期内完成4)采用load-store结构5)大多数指令都采用硬连逻辑来实现6)强调优化编译器的使用，为高级语言程序生成优化的代码7)充分利用流水技术来提高性能P54流水线技术有哪些特点：(简答)1)流水线可以把一个处理过程分解为若干个子过程，每个子过程由一个专门的功能部件来实现。
计算机系统结构知识点复习考点归纳总结令）控制计算机硬件的层次，汇编语言机器级则是用（助记符）来控制计算机硬件的层次。
22、缓存技术是为了（解决处理器与主存速度不匹配的问题）而引入的。
23、DMA访问是指（直接内存访问）技术，可以减少CPU的负担，提高数据传输效率。
24、在多处理机系统中，（任务）级并行性是指多个任务同时执行，（数据）级并行性是指一个任务中的多个数据同时执行。
25、计算机系统中的（指令流水线）技术可以提高CPU 的运行效率，将多个指令的执行过程重叠起来，从而减少CPU的空闲时间。
26、计算机系统中的（虚拟存储器）技术可以将主存和辅存结合起来，使得程序能够访问比主存更大的地址空间，从而提高系统的性能。
27、计算机系统中的（分布式系统）是指将多个计算机连接起来，共同完成一个任务，可以提高系统的可靠性和性能。
28、计算机系统中的（并行计算）技术可以将一个大问题分解成多个小问题，同时在多个处理器上进行计算，从而提高计算速度和效率。
29、计算机系统中的（云计算）是指将计算资源和服务通过网络提供给用户，可以实现资源的共享和高效利用。
4096字节之间）当程序需要访问某一页时。
操作系统会将该页从磁盘上读入主存，然后再进行访问。
这种方式可以提高存储器的利用率，但也会增加访问时间和开销。
并行性是指在同一时间段内完成多项任务的能力。
它可以分为最低耦合、松散耦合和紧密耦合三种类型，取决于物理连接的紧密度和交叉作用能力的强弱。
开发并行性的途径有时间重叠、资源重复和资源共享。
并行性的开发需要综合考虑硬件、软件、语言、算法和性能评价等因素。
资源重复是指通过重复设置硬件资源来提高可靠性或性能。
最典型的例子是双工系统。
资源重复不仅可以提高可靠性，而且可以进一步用多计算机或机群系统来提高系统的速度性能。
并行处理技术的研究需要综合考虑硬件、软件、语言、算法和性能评价等因素。
沿时间重叠技术途径发展的异构型多处理机系统的典型结构代表是流水线处理机。
