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三、Computer organization:冯诺依曼结构
四、计算机的评价指标
1、Cost:
Cost per die
IC Cost=Die cost+Testing cost+Packageing cost
Final test yeild
2、Performance:
Response time/execution time/elapsed time/wall-clock time=User time + System time + all other time
Our focus: CPU time (doesn’t count waiting I/O and running other programs, can be broken into system time and user time)
计算机性能公式:CPU time = Instruction count * CPU * clock cycles
3、Power consumption
4、Reliability
补充:Amdahl定律。
第2章指令:计算机的语言
MIPS处理器的基本指令格式
寻址方式
能阅读MIPS汇编程序,推测出对应C程序的功能。
CISC与RISC差别、对比、各自优缺点
指令集设计的原则、为何MIPS这样设计指令?
MIPS最小指令集系统
第3章计算机的算术运算
补码加减法,为何使用补码?
行波进位加法器、CLS、CSA的区别。
ALU的基本结构:
第4章处理器
单周期、多周期、流水线三类MIPS处理器的数据通路与控制通路。
控制通路的两种实现:有限自动状态机与微程序ROM,各自优缺点。
如何实现精确中断?
流水线冒险:结构冒险、数据冒险、控制冒险。
给定一段程序,分析哪些指令存在冒险?总的执行周期数是多少?画流水线时空图。
概念了解:延迟槽、循环展开、超标量、乱序执行、Tomasulo和记分牌算法。
第5章大容量和高速度:开发存储器层次结构
时间局部性和空间局部性在存储器中的体现?
6管SRAM和单管DRAM的结构图。
两读一写的RF组织
Cache 的三种映射策略:直接相连、全相连、组相连。
Cache 块替换策略:随机、LRU 。
Cache 的结构:以四路组相连为例画出结构图。
Cache 命中率的计算:给出一个地址流,给定替换策略,在2路组相连中计算命中率。
Cache 写回策略:写穿透、写返回。
两种方式的优缺点?
多核Cache 一致性问题:两种解决方式是什么?优缺点是什么?
虚拟存储器的目的?页变换机制?TLB ?
吞吐率:带宽; 响应时间:时延
二、 总线的优点与缺点
Processor (active) Computer Control (“brain ”) Datapath (“brawn ”)
Memory (passive)
(where programs, data live when running)
Devices Input Output
Keyboard, Mouse Display , Printer
Disk, Network Earlier Lectures Current Lectures
三、I/O设备与CPU的接口
1、Polling:查询/轮训方式
2、Interrupt:中断方式
3、DMA:直接存储器访问方式
三种接口的工作方式、优缺点、适用范围。
四、SISD、MIMD、SIMD、SPMD的区别
五、RAID0、RAID1、RAID5的区别。