本文件为北京邮电大学2021年计算机体系结构课程的期末复习资料，包含重点知识点、往年试题及解析等内容，有助于学生高效备考。
计算机体系结构是计算机科学与技术领域的重要课程之一，主要研究计算机硬件系统的设计原理、方法以及软件与硬件之间的交互方式。这份复习资料专为北京邮电大学2021年大三学生的期末考试设计，旨在帮助学生巩固所学知识，并做好充分准备。
在学习过程中，我们通常会涉及以下几个核心知识点：
1. **基本概念**：理解计算机的五大组成部分——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备的功能及工作原理。同时掌握计算机系统的层次结构，包括微程序设计、指令系统、CPU设计以及总线架构等。
2. **指令系统**：学习各种类型的数据传送指令、算术逻辑操作指令和控制转移指令，并了解不同寻址方式（直接地址、间接地址、寄存器寻址等）对编程的影响。
3. **CPU设计**：探讨中央处理器的内部结构，涵盖运算单元与控制器的设计理念及流水线技术的应用实例。分析如何通过指令级或数据流管道以及超标量架构提高性能，并识别可能遇到的技术挑战。
4. **存储系统**：深入研究内存层级体系（如高速缓存、主内存和硬盘），掌握高速缓存的工作机制及其替换策略，包括最不经常使用(LFU)、最近最少使用的页面置换算法等。同时了解虚拟地址空间的概念以及页表的管理方式。
5. **I/O系统架构**：熟悉输入输出接口的基本原理及中断处理过程；直接存储器访问(DMA)技术与通道机制的应用场景，并掌握现代设备如磁盘驱动器和网络适配卡的工作模式。
6. **并行计算与分布式体系结构**：探讨多核处理器、对称多处理器(SMP)系统以及集群架构的特点，分析它们在提升性能方面的作用及面临的障碍。同时学习进程间通信、负载均衡技术和容错策略等基础知识以支持分布式环境下的高效运作。
7. **计算机效能评估方法**：掌握衡量计算机能力的关键指标（如每秒百万指令数(MIPS)，每秒浮点运算次数(MFLOPS)）及其计算公式，理解时钟周期/指令比(CPI)、吞吐量和响应时间等概念，并探讨优化设计以增强系统性能的策略。
8. **新兴技术趋势**：关注GPU（图形处理单元）、FPGA(现场可编程门阵列)及ASIC(专用集成电路)在新型计算架构中的应用，以及云计算与边缘设备硬件加速的发展动态。这些是计算机体系结构课程的重点内容，在复习阶段需要结合具体实例进行深入理解和实践。
以上就是北京邮电大学期末考试准备所需掌握的主要知识点范围和建议学习方法，希望同学们能够充分利用这份资料来全面把握相关知识并提升解决问题的能力。
5星
