408考研计算机组成原理思维导图

总结1： 指令周期：取出一条指令并执行这条指令的时间，一般由若干个机器周期组成。 机器周期：指令执行的若干个阶段分为若干个周期。例如：取指令、存储器读、存储器写 时钟周期：是时钟频率的倒数。是计算机中最基本、最小的时间单位。 存取周期：两次从内存中读或者写数据之间的时间间隔。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。 指令周期 >= 机器周期 >= 时钟周期 CPI = 4,相当于4个时钟周期数，一个时钟周期是1*10^（-9）s，指令周期 = 4*10^（-9） 总结2： 微程序和硬布线 微程序：使每一条机器指令转化为一段微程序，并存入一个专门的存储器（控制存储器） 每条机器指令写成一个微程序，每个微程序包含若干微指令，每条微指令对应一个或者 几个微操作指令 总结3： 指令字长、机器字长、存储字长的区别 指令字长：指令字中包含的二进制位长，指令的存储大小 存储字长：内存中一个存储单元存储的二进制位长，存储能力 机器字长：计算机一次能处理的数据的长度，只是CPU数据处理能力的大小 总结4： 1.微操作 微操作是最小单位，微命令与微操作一一对应，微命令所示微操作的控制信号。 2.微指令 一个微指令由若干微命令构成。 3.微程序 一条机器指令对应一个微程序。一个微程序由若干微指令构成。 微程序 > 微指令 > 微操作（微命令） （20）CPI为1的是... CPI = 1: 指令周期 = 时钟周期个数 = 机器周期个数 CPI指的是执行一条指令所需的时钟周期数 I:单周期CPU指的是一条指令的执行在一个时钟周期内完成 基本流水线CPU是：n条指令需要n+k-1个时钟周期，k相比于n小很多很多，近似于n条指令需要n个时钟周期，那么CPI为1 （5）超标量流水线特性 超标量只是多条指令并行处理，单条指令并无影响 缩短流水线功能段的处理时间（缩短每个流水线的时间，不可能的） （12） CPU主频1.03GHz,那么我们就知道了一个时钟周期有多长 = 1/1.03G， 100条指令需要100+4-1 = 103个时钟周期， 100条指令需要103 / 1.03G个时间 吞吐率100*1.03G/103 (14) 数据通路包括CPU内部