计算机体系结构的复习重点整理

计算机体系结构是计算机科学与技术领域的一个核心课程，它涵盖了计算机硬件和软件之间的接口设计，以及如何通过这些接口实现高效的数据处理和计算。本复习重点整理将深入探讨以下几个关键知识点，帮助你更好地理解和掌握计算机体系的基本原理。 1. **基本概念**：首先要理解计算机体系结构的五个基本组成要素，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这些组件协同工作，实现了数据的处理和信息的传递。 2. **冯·诺依曼架构**：这是现代计算机的基础，包括存储程序的概念，其中指令和数据存储在同一内存中，由控制器顺序执行。理解其工作原理，如指令周期、时钟周期和总线操作，对于深入学习计算机体系结构至关重要。 3. **数据表示**：了解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，以及浮点数的表示（IEEE 754标准），包括正负无穷、NaN（非数字）等特殊值。 4. **处理器架构**：包括CPU的内部结构，如寄存器、ALU（算术逻辑单元）和控制单元。了解流水线技术，如指令级并行和超标量设计，可以提高处理器性能。 5. **存储层次结构**：从高速缓存（Cache）到主存，再到磁盘和网络存储，理解它们的工作原理和性能差异，以及缓存的替换策略（如LRU、LFU）和预取技术。 6. **I/O系统**：深入理解中断、DMA（直接内存访问）和中断处理，以及设备控制器的作用。此外，还要了解不同的I/O模型，如程序控制、中断驱动、DMA和通道。 7. **总线和多处理器系统**：总线的角色在于连接各个计算机部件，了解总线的分类（如数据总线、地址总线和控制总线）和性能指标。同时，理解多处理器系统中的并行处理和一致性问题。 8. **虚拟化技术**：虚拟机如何模拟物理硬件，以及虚拟化对性能的影响。理解hypervisor和不同类型的虚拟化技术，如全虚拟化、半虚拟化和硬件辅助虚拟化。 9. **计算机性能评价**：掌握性能度量指标，如MIPS（每秒百万指令数）、MFLOPS（每秒百万浮点运算次数）和CPI（时钟周期数/指令数）。理解性能分析和优化的方法。 10. **样卷分析**：通过"ca样卷.wps"文件，你可以实践应用这些知识，了解可能的考试形式和题目类型，从而更好地准备复习。 以上就是计算机体系结构的主要复习重点。深入学习这些内容，不仅可以帮助你应对考试，还能为未来在计算机硬件设计、系统优化和相关领域的工作打下坚实基础。请逐一深入研究每个文档（ca_1.doc至ca_5.doc），以获得更详细的信息和实例。