北邮2021计算机体系结构期末复习资料包。

简介：
计算机体系结构是计算机科学与技术领域内一个至关重要的课程，它主要致力于研究计算机硬件系统的设计原则和方法，以及软件与硬件之间复杂的交互关系。这份复习资料专门为北京邮电大学2021年大三学生的计算机体系结构期末考试而设计，其目标在于帮助学生系统地梳理和巩固所学知识，从而为考试取得优异成绩做好充分的准备。在计算机体系结构的学习过程中，我们通常会深入探讨以下几个关键的知识点：1. **基本概念**：首先需要理解计算机的五个核心组成部分——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，并详细掌握它们各自的功能和运行机制。同时，还需要对计算机系统的分层结构有清晰的认识，包括微程序设计、指令系统、CPU设计以及总线结构等方面的具体内容。2. **指令系统**：学习各种指令的种类（例如数据传送指令、算术逻辑指令、控制转移指令以及处理机状态与控制相关的指令），并了解其寻址方式的多样性（如直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、相对寻址和基址加变址寻址），以及这些方式对程序设计的深远影响。3. **CPU设计**：本节将着重探讨CPU内部的结构构成，包括运算器和控制器的设计细节，并深入研究流水线技术的实现方法，例如指令流水线、数据流水线和超标量设计等。此外，还将分析这些技术提高系统性能的方式及其所面临的挑战。4. **存储器系统**：需要对内存层次结构进行透彻理解，包括Cache内存、主存以及硬盘等不同类型的存储器之间的关系。同时，必须掌握Cache的工作原理、常用的替换策略（如LRU、LFU和随机替换策略）以及不同的映射方式（如直接映射、组相联和全相联），从而更好地利用内存资源。此外，还需要了解虚拟存储器的概念及其背后的页表机制。5. **I/O系统**：学习I/O接口的基本原理至关重要，涵盖中断处理、DMA（直接存储器访问）技术以及通道技术等内容。同时，还需要了解现代I/O设备的工作方式，例如磁盘驱动器和网络接口卡等。6. **并行计算与分布式系统**：本部分将介绍多核CPU、多处理器系统（SMP）以及集群计算等并行计算技术的发展现状。同时，还将理解分布式系统的基本概念——进程通信机制、负载均衡策略和容错机制等等。7. **计算机性能评估**：学习用于衡量计算机性能的关键指标是必要的，例如MIPS（每秒百万指令数）、MFLOPS（每秒百万浮点运算次数）、CPI（时钟周期数/指令数）、吞吐量和响应时间等。更重要的是要了解如何通过优化硬件设计来提升系统的整体性能表现。8. **计算机体系结构的最新发展**：关注新型计算架构的发展趋势非常重要, 比如GPU (图形处理单元) 计算, FPGA (现场可编程门阵列) 和 ASIC (专用集成电路) 设计, 以及云计算和边缘计算中硬件优化的应用情况 。 这些都是计算机体系结构课程的核心内容, 在复习时应结合具体的例题及实际案例进行深入理解与实践应用 。 北京邮电大学的期末复习资料应涵盖这些重点内容, 帮助学生全面掌握计算机体系结构的知识体系, 提升解决问题的能力, 为考试奠定坚实的基础 。