软考——计算机组成原理

Posted 2021-07-21 中二病没有蛀牙

计算机结构 重点

外设：输入设备，输出设备，辅助储存器
主机：主存储器，运算器，控制器

运算器：
算数逻辑单元ALU，
累加寄存器AC，
数据缓冲寄存器DR
状态条件寄存器PSW（有时候将其归为控制器）

控制器：
程序计数器PC
指令寄存器IR
地址寄存器
指令译码器ID
时序部件

计算机体系结构分类

体系结构类型	结构	关键特性	代表
单指令流单数据流SISD	控制部分：一个、处理器：一个、主存模块：一个		单处理器系统
单指令流多数据流SIMD	控制部分：一个、处理器：多个、主存模块：多个	异步执行同一指令	并行处理机、阵列处理机、超级向量处理机
多指令流单数据流SIMD	控制部分：多个、处理器：一个、主存模块：多个	被证明不可能	目前没有，有文献说流水线计算机
多指令流多数据流MIMD	控制部分：多个、处理器：多个、主存模块：多个	能够作业、任务。指令。各级全面并行	多处理机系统、多计算机

指令的基本概念：

一组有意义的二进制代码

基本格式为：|操作码|地址码|

三地址指令，二地址指令，一地址指令，零地址指令

寻址方式

立即寻址：操作数就在指令当中
直接寻址：指令中存放的是操作数的地址
间接寻址：指令中存放了一个地址，这个地址中的内容是操作数的地址
寄存器寻址：寄存器存放操作数
寄存器间接寻址：寄存器内存放的是操作数的地址

CISC（复杂）：数量多，可变长格式
RISC（精简）：数量少，定长格式

流水线

流水线周期为执行时间最长的一段
流水线计算公式：

超标量流水线，度：增加流水线

吞吐率：
单位时间内流水线完成数任务数量

层次化存储结构

CPU
Cathe
内存
外存

Cathe 访问速度仅此于CPU、
（了解）