计算机系统结构课程的重点和难点范文
计算机组成原理重点、难点
1．计算机有哪些分类？传统计算机可从用途、规模或处理对象等多方面进行划分。
(1)按用途划分通用机：用于解决多种一般问题，该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。
专用机：用于解决某个特定方面的问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。
(2)按规模划分巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代科学计算中。
巨型机的运算速度可达每秒百万亿次。
巨型机运算速度快，存储量大，结构复杂，价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域，如IBM390系列、银河机等。
大／中型计算机：大型机规模次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外部设备，具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。
往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如IBM4300。
小型计算机：小型机较大型机成本较低，维护也较容易，规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。
小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。
微型计算机：它较之小型机体积更小、价格更低、灵活性更好，可靠性更高，使用更加方便。
目前许多微型机的性能已超过以前的大中型机。
中央处理器(CPU)采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处坪。
单片机：微处理器、一定容量的存储器以及输入/输出接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片计算机(Single Chip computer)。
可见单片机仅是一片特殊的、具有计算机功能的集成电路芯片。
从20世纪70年代开始，出现了4位单片计算机和8位单片计算机，20世纪80年代出现16位单片机，性能得到很大的提升，20世纪90年代又出现了32位单片机和使用FLASH存储的微控制器。
单片机的特点是体积小、功耗低、使用方便、便于维护和修理，缺点是存储器容量较小，一般用来做专用机或做智能化的一个部件，例如，用来控制高级仪表、家用电器、网络通信设备和医疗卫生行业等。
计算机系统结构重点
3-2．6 转移相关及解决方法
3-2.6.1 转移相关问题
转移指令改变程序顺序执行的特性。由于是流 水线操作，在转移发生之前，若干条转移指令的后 续指令已被取到流水线处理机中。这就是所谓的转 移相关问题（branch hazard），有时也称之为控制 相关问题（control hazard）。
2
2. 系列机（family machine）：是指由一个制造
商生产的具有相同的系统结构，但具有不同组成和 实现的一系列不同型号的计算机。
它们的系统结构相同，具有同样的指令系统，从程序设 计者所看到的机器属性是相同的。
软件兼容性：同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相 同的各档机器上，而且运行结果一样，差别只是运行时间不同。 向后兼容：在某一时间生产的机器上运行的目标软件能 够直接运行于更晚生产的机器上。 向上兼容：在低档机器上运行的目标软件能够直接运行 于高档机器上。
例如：处理器内的指令流水线技术就是时间重叠途 径的典型例子。
（2）资源重复（resource-replication）
三、并行计算机简介
按照并行计算机的系统结构，可以分为：流水 线向量处理机、阵列计算机、多处理器/机系统与多 计算机系统。
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1.4 计算机系统的分类
一、Flynn分类法
按照指令流和数据流两种不同的组合，把计算机 系统的结构分为以下四类： （1）单指令流单数据流SISD （2）单指令流多数据流SIMD （3）多指令流单数据流MISD （4）多指令流多数据流MIMD
其预测方向是固定不变的。
* 最简单的方法是预测分支总是命中（或者不命中）。 错误率平均34%
* 另一种稍好的方法是根据分支的方向来预测分支是 否命中，向后转移的分支预测为选中，向前转移的 分支预测为不选中。 错误率很难低于30%。 * 一个更精确的技术是基于以前运行时得到的配置 文件信息。错误率约14% 左右。花费时间代价。 总的来说，预测的准确率不够高。
计算机系统结构（含5篇）
计算机系统结构（含5篇）第一篇：计算机系统结构计算机系统结构一、专业介绍1、概述计算机系统结构是从外部来研究计算机系统的一门学科，一般说来，凡是计算机系统的使用者（包括一般用户和系统程序员）所能看到的计算机系统的属性都是计算机系统结构所要研究的对象，这一点与计算机组成原理这门课程从计算机系统的内部来研究计算机不同。
学习了“计算机组成原理”、“计算机操作系统”、“汇编语言程序设计”和“高级语言程序设计”等计算机硬件和软件方面的多门课程之后，通过学习“计算机系统结构”这门课程，能够比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法，并建立起计算机系统的完整概念。
2、培养目标本专业培养具有坚实的计算机科学与技术基础理论、掌握计算机系统结构与系统软件有关理论、计算机应用技术方面的专门知识，能熟练掌握一门外语，可以熟练地阅读专业领域的外文资料，能撰写专业领域外文文章，掌握本学科的研究方法，了解本学科最新技术和发展方向，具备较强的自我提高能力以及综合运用所学理论知识从事科学研究工作和独立承担专门技术工作和工程管理工作的能力，有严谨、求实的科学态度和创新精神，富有团队合作和敬业精神。
3、研究方向计算机系统结构的研究方向主要有：计算机存储技术与网络存储系统、计算机高速接口与通道技术、计算机网络与网络安全、多媒体技术、集群与网格计算、嵌入式系统及VLSI设计技术。
4、研究生入学考试科目①101 政治②201 英语③301 数学一④832数据结构 833离散数学 834 计算机组成原理（832、833、834选一）（注：各大院校的研究方向、考试科目有所不同，以上以华中科技大学为例）二、就业前景计算机技术已渗透到各个行业，已成为信息产业的核心技术，专业人才的适应性强，就业面宽，多年来处于供不应求的状态，专业的需求量排名一直位居前列。
实践证明，社会越进步，经济越发达，计算机技术的人才需求量就越大，具有良好的就业前景和个人发展空间。
计算机组成原理重点难点解析精心整理
计算机组成原理部分１．１计算机系统硬件（Hardware）计算机的实体部分，可以实现计算机最基本的操作行为。
软件（Software）使计算机实现各种功能的程序集合。
包括系统软件、应用软件两大类。
高级语言计算机系统层次结构三级层次结构的计算机系统将高级语言程序先翻译成汇编语言程序第三级（高级语言程序）１．３计算机的基本组成运算器：实现数据处理的部件完成最基本的算术逻辑运算ALU (Arithmetic and Logic Unit）＋Registers＋DataPath运算器与机器字长（字的概念）的关系性能指标：MIPS简单运算器结构图存储器：实现数据存储的部件保存程序和数据（二进制信息）存储单元：地址的概念：每一个字节单元拥有一个唯一的地址（索引）存储器的工作方式：读、写存储器结构简图１．３计算机的基本组成控制器：实现控制功能的部件提供各部件工作所需的控制信号，控制计算机其他部件协同工作指令部件（Instruction Register，Instruction Decoder）指令顺序控制（Program Counter）时序逻辑部件（Clock，Timer，Sequencing Logic）控制信号生成部件（Control Signal Generator or Control Memory）控制器结构简图１．３计算机的基本组成输入输出：实现数据交换的部件实现计算机内部与外界（其他系统或人类）的信息交换实现数据交换的设备：输入设备、输出设备接口标准与接口部件计算机整体结构简图SRAMT 5DRAMCsC保持状态：字选线低电平，内部保持稳定状态。
但电容有漏电流，状态不能长久保持新（再生）。
DRAMDRAMD线上的电压在读出过程中的变化情况预充电二维地址结构（AAA二维地址结构（DRAM存储器芯片结构总结SRAM普遍采用全地址线方式，即芯片地址管脚安排了内部所需要的全部行地址和列地址。
芯片采用片选信号CS。
《计算机基础》课程学习重点难点(1)
了解数字视频的获取方式；
熟悉CS的工作界面；
学会使用CS录制和编辑微视频；
掌握动画的基本概念和分类；掌握计算Fra bibliotek动画的文件格式；
学会使用CT制作动画表情。
知识点
数字图像的基础知识
Photoshop的常用操作
数字音频的基础知识
Audition的常用操作
数字视频的基础知识
使用CS录制微视频
学习目标
掌握计算思维的概念及结构化程序设计的基本控制结构；
了解程序的概念、数据的描述、操作的描述及程序设计语言演变等；
掌握算法的性质、基本控制结构、算法的表示、一些简单算法等
知识点
结构化程序设计的基本控制结构
程序设计语言演变
算法的表示方法及常用算法
重点难点
重点：计算思维的概念及结构化程序设计的基本控制结构；
4学时
第5章 电子表格软件
内容概要
本章主要介绍电子表格基础知识，数据分析和处理，数据图表化等内容。
学习目标
掌握电子表格基本概念与操作、数据运算、数据填充、工作表格式设置；
学会排序、筛选、分类汇总等；
掌握图表的创建、图表的修改及页面设置等。
知识点
电子表格基础知识
数据分析和处理
数据图表化
重点难点
重点：电子表格基础知识，数据分析和处理，数据图表化。
学会PPT中Flash动画的控件插入法；
学会PPT中使用触发器的方法；
学会PPT中使用控件插入网页；
学会PPT中玩转滚动文本框。
知识点
演示文稿基础知识
PPT中Flash动画的控件插入法
PPT中触发器的使用方法
PPT中使用控件插入网页
计组重点与难点
*难
点
要求运用以前学过的电路知识和本章所 学的半导体存储芯片，设计存储器和CPU 学的半导体存储芯片，设计存储器和CPU 的连接电路。注意要合理选用芯片， 的连接电路。注意要合理选用芯片，以及 和存储器芯片之间的地址线、 CPU 和存储器芯片之间的地址线、数据线 和控制线的连接， 和控制线的连接，特别是存储芯片片选逻 辑的确定。 辑的确定。 本章另一个难点是掌握不同的Cache Cache本章另一个难点是掌握不同的Cache-主 存地址映象直接影响主存地址字段的分配 及替换策略和命中率。 及替换策略和命中率。
*难
点
本章概念、名词较多， 本章概念、名词较多，这些只是为 进一步深化学习打下基础， 进一步深化学习打下基础，因此严格 讲本章没什么难点， 讲本章没什么难点，只要建立计算机 组成的框架即可。 组成的框架即可。对指令和数据都以 代码存于存储器中， 0 或1 代码存于存储器中，计算机如 何区分它们这一问题， 何区分它们这一问题，应特别注意重 点理解。 点理解。
第二章计算机的发展和应用 *重 点 了解从1946 诞生到二十世纪五、 了解从1946 年ENIAC 诞生到二十世纪五、六十年 由于构成计算机的元器件发展变化（由电子管→ 代，由于构成计算机的元器件发展变化（由电子管→ 晶体管→集成电路），使计算机的性能有了很大提高， 晶体管→集成电路），使计算机的性能有了很大提高， ），使计算机的性能有了很大提高 每隔6 计算机便更新换代一次， 每隔6 至7 年，计算机便更新换代一次，运算速度约 提高一个数量级。而到了二十世纪七十年代， 提高一个数量级。而到了二十世纪七十年代，自从 公司生产了第一个微处理器芯片后， Intel 公司生产了第一个微处理器芯片后，随着集成 度成倍的提高，以每隔18 度成倍的提高，以每隔18 个月芯片上的晶体管数就 翻一番的速度使计算机得到极为广泛的应用，以至整 翻一番的速度使计算机得到极为广泛的应用， 个社会从制造时代进入到信息时代， 个社会从制造时代进入到信息时代，出现了知识大爆 从而要激发学习本课程的积极性和主动性。 炸，从而要激发学习本课程的积极性和主动性。
计算机系统结构课程的重点和难点范文
第一章 计算机系统结构的基本概念【学习指南】一.本章是全书的基础，所以要透切理解本章所介绍的基本概念,例如计算机系统层次结构，系统结构定义，计算机组成定义，计算机实现定义，系统结构、组成与实现的三者关系，透明性，Amdahl 定律，CPU 性能公式，局部性原理，MIPS 定义，MFLOPS 定义等等。
1. 计算机系统由硬件和软件组成，按功能划分为多级层次结构。
2. 计算机系统结构作为一门学科，主要是研究软件，硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定，即哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件完成。
计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
计算机系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
3. 计算机系统结构的分类(1) 通常把计算机系统按照其性能和价格的综合指标分为巨型、大型、中型、小型、微型等。
(2) 按用途可分为科学计算、事务处理、实时控制、家用等。
(3) 按处理机个数和种类，可分为单处理机、多处理机、并行处理机、关联处理机、超标量处理机、超流水线处理机、SMP （对称多处理机）、MPP （大规模并行处理机）、机群系统等。
(4) Flynn 分类法。
按照指令流和数据流的不同组织方式，将计算机系统结构分为以下四类：♦ 单指令流单数据流SISD （Single Instruction stream Single Datastream ）♦ 单指令流多数据流SIMD （Single Instruction stream Multiple Datastream ）♦ 多指令流单数据流MISD （Multiple Instruction stream Single Datastream ）♦ 多指令流多数据流MIMD （Multiple Instruction stream Multiple Datastream ）（5）冯式分类法。
计算机系统结构重点
第一章计算机系统结构的基本概念计算机系统结构含义(p10)，透明性(p12)计算机系统结构：指机器语言程序的设计者或是编译程序设计者所看到的计算机系统的概念性结构与功能特性。
透明性：一种本来存在，有差异的事物和属性，从某种角度上看又好像不存在的现象，被称为是“透明性”。
例如，高级程序员看不到各种不同类型机器的差异性，就是一个明显的例证。
计算机系统结构、组成、实现之间关系(p13)1.计算机系统结构-机器语言级的程序员所了解的计算机的属性，即外特性。
2.计算机组成-计算机系统结构的逻辑实现。
3.计算机的实现-指其计算机组成的物理实现。
分类（FLYNN）(p17)：单指令流、单数据流( SISD )结构；单指令流、多数据流(SIMD )结构；多指令流、单数据流( MISD )结构；多指令流、多数据流( MIMD )结构计算机系统设计的原则（三条）(p24)，阿姆达尔（Amdahl）定律(一)加速那些使用频率高的部件——提高整个计算机性能1(二)Amdahl定律：Sp = Te / T0 = ————————-（1 - fe）+ fe / refe：可改进部分在原系统计算时间中所占的比例，总是小于1；re：性能提高的倍数（T部件改进前/ T部件改进后），总是大于1。
(三)程序访问局部性原理：程序往往重复使用它刚刚使用过的数据和指令。
计算机系统的层次结构(p9)虚拟机=应用软件+系统软件；应用软件=应用语言级（6）；系统软件=高级语言级（5）+汇编语言级（4）+操作系统级（3）；物理机=硬件+固件；硬件=传统机器级（2）；固件=微程序机器级（1）+电子线路（0）性能评价结果数据的处理方法(p48)：算术平均值，几何平均值，调和平均值，加权平均值第二章指令系统软件兼容性要求(p4)：软件向后兼容和向上兼容。
数据类型(p9)和数据表示(p11)：数据类型：指一组数据值的集合，还定义了可作用于这个集合上的操作集。
计算机体系结构重点
一、解释下列术语1计算机系统结构：是指计算机系统多级层次结构中传统机器级的结构，它是软件和硬件/固件的主要交界面，是让编制的机器语言程序、汇编语言程序以及将高级语言源程序编译生成的机器语言目标程序在机器上正确运行所应看到的计算机属性。
计算机系统结构是与汇编语言程序或机器语言程序所能实现的功能，要用到的数据类型、寻址方式、指令系统、I/O结构等密切相关的。
2计算机组成：是计算机系统结构的逻辑实现,包括机器级内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
它与指令和编程等没有直接关系，主要是看硬件系统在逻辑上是如何组织的。
也即它着眼于机器级内各事件的排序方式与控制机构、各部分的功能及各部件之间的联系。
3计算机实现：计算机实现指的是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，微组装技术，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。
它着眼于器件技术和微组装技术。
器件技术在实现技术中起着主导作用。
它直接影响到系统的速度和价格。
4透明性：指的是在计算机中，客观存在的事物或属性从某个角度看不到，则称这些事物或属性对计算机是透明的。
5并行性：并行性是指问题中具有可同时进行运算和操作的特性。
只要在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或性质不同的工作，它们在时间上相互重叠，则都体现了并行性。
6同时性：两个或多个事件在同一时刻发生则属于同时性（Simultaneity）。
7并发性：两个或多个事件在同一时间间隔内发生则属于并发性(Concurrency)。
8软件兼容：由于系列内各档机器从程序设计者看都具有相同的机器属性，因此按这个属性编制的机器语言程序以及编译程序都能不加修改地通用于各档机器。
我们称这种情况下的各档机器是软件兼容的。
系列机的区别仅在于运行所需时间不同。
9模拟：模拟(Simulation)：用机器语言程序解释另一机器的机器指令实现软件移植的方法称为模拟。
专升本《计算机系统结构》
专升本《计算机系统结构》计算机系统结构是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，是培养学生计算机系统设计能力的关键课程之一、通过学习该课程，可以使学生了解计算机系统的组成结构，掌握计算机系统的工作原理，培养学生计算机系统设计与优化能力。
以下是关于计算机系统结构的一篇1200字以上的专业文章。
计算机系统结构是计算机科学与技术中的基础课程，主要研究计算机系统的组成结构和工作原理。
计算机系统是由硬件和软件两个部分组成，硬件包括中央处理器、内存、外设等，软件包括操作系统、应用程序等。
计算机系统结构主要研究如何将这些硬件和软件组合起来，构成完整的计算机系统。
计算机系统结构包括指令流水线、存储器层次结构、总线系统和I/O系统等内容。
其中，指令流水线是计算机系统中的一种重要技术，可以提高计算机运行速度。
指令流水线将指令执行过程划分为若干个阶段，每个阶段只执行一个操作，从而可以并行执行多个指令。
通过指令流水线可以提高计算机的效率，降低计算机系统的延迟。
存储器层次结构是计算机系统中的另一个重要部分，主要包括主存、高速缓存和辅助存储器等。
存储器层次结构的设计是为了在速度、容量和成本之间找到一个平衡点。
高速缓存是CPU和主存之间的一种高速存储器，用于存放经常访问的数据和指令。
通过高速缓存可以减少CPU访问主存的次数，提高计算机的运行速度。
总线系统是计算机系统中的交通系统，用于连接计算机系统中不同部件之间的数据和信号。
总线系统主要包括数据总线、地址总线和控制总线等。
数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址，控制总线用于传输控制信号。
总线系统的设计需要考虑带宽、传输速度和信号干扰等因素，以保证计算机系统的正常运行。
I/O系统是计算机系统中的输入输出系统，用于对外部设备进行数据交换。
I/O系统主要包括输入设备、输出设备和I/O接口等。
输入设备用于将外部设备的数据输入到计算机系统中，输出设备用于将计算机系统中的数据输出到外部设备中，I/O接口用于连接计算机系统和外部设备。
期末复习1.《计算机系统结构》重点知识总结
《计算机组成原理与结构》重要知识点第一章概论一、基本概念1.冯.诺依曼体制？存储程序方式？冯•诺依曼体制包含三个要点：（1）采用二进制代码表示信息，以便计算机识别；（2）采用存储程序工作方式，才能使计算机自动地对信息进行处理；（3）由存储器、运算器、控制器、输入/输出设备等功能部件组成计算机硬件系统。
存储程序工作方式：事先编制程序，事先存储程序，自动、连续地执行程序。
2.控制流？数据流？控制流：控制计算机工作的信息，即指令或命令。
数据流：计算机加工处理的对象，即数值和非数值数据。
传统的诺依曼机采用控制流（指令流）驱动方式：按指令序列依次读取指令，根据指令所包含的控制信息对数据进行处理，在程序执行过程中，始终由指令流驱动计算机工作。
数据流驱动方式是对传统诺依曼机工作方式的根本改变：只要数据准备好，有关指令就可并行执行，如数据流计算机。
3.模拟信号？数字信号？数字信号有哪两种？模拟信号：在时间上连续变化的电信号，用信号的某些参数模拟信息。
数字信号：在时间上或空间上断续变化的电信号，依靠彼此离散的多位信号的组合表示信息。
数字信号有两种：脉冲信号和电平信号。
脉冲信号：在时间上离散的电信号，利用脉冲的有无表示不同的状态。
电平信号：在空间上离散的电信号，利用信号电平的高低表示不同的状态。
4.总线及其组成？一组能为多个部件分时共享的公共的信息传送线路。
总线由一组传送线与相应控制逻辑构成（包括CPU内设置控制逻辑、总线控制器）。
按照传输的信息类型可分为地址总线、数据总线、控制总线。
5.接口的概念？主机与外设之间的连接逻辑，控制外设的I/O操作。
6.基本字长？一般指参加一次定点运算的操作数的位数。
7.CPU主频？时钟频率？外部频率或基频，也叫系统时钟频率。
CPU主频=外频×倍频系数；CPU主频是指CPU内核的工作频率，即CPU的时钟频率，计算机的操作在时钟信号的控制下分步执行，每个时钟信号周期完成一步操作，时钟频率的高低在很大程度上反映了CPU速度的快慢。
02325计算机系统结构自考笔记
计算机系统结构1. 介绍计算机系统结构是计算机科学与技术中的重要内容之一，它涉及到计算机组成原理、系统结构、指令系统、硬件设计和软件编程等多个方面。
在计算机科学的学习过程中，深入理解计算机系统结构对于提升专业水平和技术能力都具有重要意义。
在本文中我将予以深入探讨。
2. 计算机系统结构概述计算机系统结构是指计算机硬件系统以及与之相关的软件系统的总体结构和运行机制。
它包括计算机硬件的组成、相互关系、工作原理、运行机制以及相关的软件系统。
计算机系统结构的学习既需要理论知识的学习，也需要实际操作的经验积累。
它是计算机科学与技术学科中的基础课程，也是其他高级课程的基础。
3. 计算机系统结构的重要性计算机系统结构对于计算机科学专业的学习非常重要。
它不仅关系到计算机硬件系统的组成和工作原理，还关系到计算机软件系统的运行机制。
在实际工作中，对计算机系统结构的深入理解能够为我们设计和开发计算机系统提供重要的指导和支持。
它也是进行系统性能优化和故障排除的重要基础。
4. 我对计算机系统结构的个人观点和理解在我看来，深入理解计算机系统结构对于计算机科学与技术专业的学生来说是至关重要的。
在学习过程中，我们不仅应该注重理论知识的学习，还应该注重实践操作的积累。
只有理论联系实际，才能更好地掌握计算机系统结构相关的知识和技能。
我认为要想真正掌握计算机系统结构，我们还需要不断地进行知识更新和学习，紧跟行业的发展和变化。
5. 总结回顾通过本文的探讨，我们对计算机系统结构有了更深入的了解。
我们了解了它的概述、重要性以及个人观点和理解。
在今后的学习和工作中，希望我们能够不断学习和提高自己的技能，将理论与实践相结合，不断提升自己在计算机系统结构领域的能力和水平。
在文章中多次提及你指定的主题文字：02325计算机系统结构自考笔记文章总字数大于3000字，并且不要出现字数统计。
6. 计算机系统结构的基本原理计算机系统结构的基本原理是指计算机硬件系统和软件系统的组成、运行机制和相互关系。
计算机系统结构课程报告
《计算机系统结构》课程报告——Intel系列CPU流水线技术的发展姓名：***学号：************班级：9121062302流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。
流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。
流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。
在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU 的运算速度。
经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即指令预取、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。
Intel系列CPU发展历程及相关技术：从一个非常广的角度来说，X86 处理器架构在近 35 年来并没有变化太多。
虽然 X86 架构被附加了很多新功能，但是最初的设计（包括几乎所有最初的指令集）仍然基本上是完整保留的，即使在最新的处理器上仍然被支持。
最初的 8086 处理器支持 14 个寄存器，这些寄存器在如今最新的处理器中仍然存在。
这 14 个寄存器中，有 4 个是通用寄存器：AX，BX，CX 和 DX；有 4 个是段寄存器，段寄存器用来辅助指针的实现：代码段(CS)，数据段(DS)，扩展段(ES)和堆栈段(SS)；有 4 个是索引寄存器，用来指向内存地址：源引用(SI)，目的引用(DI)，基指针(BP)，栈指针(SP)；有 1 个寄存器包含状态位；最后是最重要的寄存器：指令指针(IP)。
指令指针寄存器是一个拥有特殊功能的指针。
指令指针的功能是指向将要运行的下一条指令。
所有的 X86 处理器都按照相同的模式运行。
首先，根据指令指针指向的地址取得下一条即将运行的指令并解析该指令（译码）。
在译码完成后，会有一个指令的执行阶段。
有些指令用来从内存读取数据或者向内存写数据，有些指令用来执行计算或者比较等工作。
计算机组成原理第一,二章重难点整理
重点难点内容整理第一章计算机系统概论重难点：计算机系统的基本组成和层次结构知识点1：计算机系统的组成计算机系统由计算机硬件和软件两部分组成。
1.硬件是计算机系统的物质基础，没有硬件就不成其为计算机。
计算机硬件包括中央处理机、存储器和外部设备。
中央处理机是计算机的核心部部件，由运算器和控制器两部分组成，主要功能是解释指令、控制指令执行、控制和管理机器运行状态，以及实时处理中央处理机内部和外部出现和各种应急事件。
存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器的主要功能是存储信息和与中央处理机直接交换信息；辅助存储器包括磁盘机、磁带机和光盘机等，通常只与主存储器交换信息。
外部设备包括输入和输出设备、转换设备、终端设备等，如键盘、打印机、绘图仪和鼠标器等。
2. 软件通常分为两大类：系统软件和应用软件。
系统软件最靠近硬件层，是计算机的基础软件，如操作系统、高级语言处理程序等。
系统软件是计算机厂家预先设计好的。
操作系统主要用于组织管理计算机系统的所有便件和软件资源，使之协调一致、高效地运行；高级语言处理程序包括编译程序和解释程序等。
编译程序能将高级语言编写的源程序翻译成计算机执行的目标程序，解释程序是边解释边执行源程序。
应用软件处于计算机系统的最外层，是按照某种特定的应用而编写的软件。
知识点2：计算机系统的层次结构应用软件、系统软件和硬件构成了计算机系统的三个层次1.硬件系统位于最内层，它是整个计算机系统的基础和核心。
2.系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本的操作界面。
3.应用软件位于最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面通常将硬件系统之外的其余层次成为虚拟机。
三个层次之间关系紧密，外层是内层功能的扩展，内层是外层的基础。
但是，层次划分不是绝对的。
第二章运算方法和运算器重难点：1.定点和浮点数的表示及范围。
2.定点补码的加减运算及实现。
3.一位原码/补码的乘法和一位原码/补码的除法及实现。
4.浮点算术运算。
计算机组成与体系结构重点
计算机组成与体系结构重点计算机组成指的是计算机硬件的组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线等。
这些部分相互协调工作，完成计算机的主要功能。
中央处理器是计算机的核心，负责执行指令并控制整个系统的运行。
存储器则用于存储数据和指令，可以分为主存储器和辅助存储器。
输入输出设备用于和外部世界进行交互，例如键盘、显示器和打印机等。
总线则是不同设备之间信息传输的通道。
在计算机组成与体系结构的研究中，存在几个重要的关键点。
首先是对计算机硬件的深入理解。
计算机硬件是计算机系统的基础，了解计算机硬件的组成和工作原理对于理解计算机系统的整体运行至关重要。
硬件的各个组件之间互相依赖，只有理解其相互关系，才能为系统的性能和可靠性做出合理的设计和调整。
其次是对指令集架构的研究。
指令集架构是决定计算机软件和硬件之间交互方式的关键，不同的指令集架构对计算机系统的性能和功能有着不同的影响。
为了提高计算机系统的性能，需要深入研究指令集的设计和实现。
此外，对于存储器层次结构的研究也是计算机组成与体系结构的重要内容。
计算机的存储器系统是计算机性能的瓶颈之一，如何提高存储器系统的容量和速度是计算机体系结构设计的关键问题。
研究存储器层次结构可以有效地提高存储器的访问速度，从而提高整个系统的性能。
最后，还需要对计算机系统的优化和并行计算进行深入研究。
计算机系统的优化是指通过改进硬件和软件的设计，使计算机系统的性能达到最优化。
并行计算则是指通过多个处理器同时执行多个任务，以提高计算速度和吞吐量。
这些研究对于提高计算机系统的性能和可靠性具有重要意义。
综上所述，计算机组成与体系结构是计算机科学与技术中的重要研究领域。
对计算机硬件和软件之间的关系以及计算机内部各个组件的结构和功能进行深入研究，可以为计算机系统的设计、优化和性能提供有力支撑。
计算机组成与体系结构的研究有助于推动计算机科学与技术的发展，为实现更高效、更可靠的计算机系统提供理论和实践基础。
计算机应用基础重、难点
计算机应用基础重、难点在当今数字化的时代，计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的工具。
掌握计算机应用基础对于我们高效地处理信息、解决问题以及适应社会发展至关重要。
计算机应用基础涵盖了众多方面的知识和技能，其中存在一些重点和难点，需要我们深入理解和熟练掌握。
一、计算机系统的组成与原理计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘等设备。
理解这些硬件的功能和性能指标是重要的基础。
例如，CPU 的性能取决于其核心数、主频等参数，内存的大小和速度会影响计算机的运行速度。
对于普通人来说，了解如何根据自己的需求选择合适的硬件配置是一个难点。
软件系统则包括操作系统、应用软件等。
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，如 Windows、Mac OS 和 Linux 等。
掌握操作系统的基本操作，如文件管理、系统设置等是基础中的重点。
而理解计算机的工作原理，如二进制的运算、指令的执行过程等，则是较为抽象和困难的部分。
二、操作系统的使用Windows 操作系统是目前广泛使用的操作系统之一。
学会如何进行文件和文件夹的管理是日常使用中的重点。
包括创建、复制、移动、删除文件和文件夹，以及设置文件和文件夹的属性和权限。
安装和卸载软件也是常见的操作，但有时会遇到软件冲突或无法正常卸载的问题，这就需要我们了解一些解决方法。
另外，系统的优化和维护也是难点之一。
例如，清理磁盘垃圾、优化系统启动项、更新驱动程序等操作，需要一定的技术知识和经验。
三、办公软件的应用办公软件如 Word、Excel 和 PowerPoint 是日常工作中最常用的工具。
在 Word 中，熟练掌握文档排版，包括字体、字号、段落格式的设置，页眉页脚的编辑，以及目录的生成等是重点。
同时，学会使用邮件合并等高级功能可以提高工作效率。
Excel 中的重点是数据的输入与处理，函数和公式的应用，以及数据图表的制作。
计算机系统结构重点不完全总结
计算机系统结构重点不完全总结计算机系统结构是计算机科学中的一个重要概念，它描述了计算机硬件和软件之间的关系以及它们如何协同工作以实现各种计算任务。
计算机系统结构涉及到处理器、内存、输入输出设备、总线以及操作系统等方面的设计与实现。
首先，计算机系统结构的核心是处理器。
处理器是计算机内部的心脏，它负责执行来自内存的指令和进行算术和逻辑操作。
处理器通常由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责解释和执行指令，而算术逻辑单元负责执行算术和逻辑操作。
其次，内存也是计算机系统结构中非常重要的一部分。
内存用于存储程序和数据，处理器从内存中读取指令并将结果写回内存。
内存通常以字节为单位进行寻址，每个字节都有唯一的地址。
内存的大小决定了计算机可以存储的程序和数据的数量。
输入输出设备是计算机系统结构的另一个重要组成部分。
输入输出设备使得计算机可以与外部世界进行交互。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和触摸屏，而输出设备包括显示器、打印机和音频设备。
输入输出设备通过总线与处理器和内存进行通信。
总线是计算机系统结构中负责数据传输的通道。
总线可以是内部总线也可以是外部总线。
内部总线用于连接处理器、内存和输入输出设备，而外部总线用于连接计算机与外部设备，例如硬盘和网络设备。
总线的带宽决定了数据传输的速度。
最后，操作系统是计算机系统结构中的一个关键组成部分。
操作系统负责管理计算机的各种资源，例如处理器、内存和输入输出设备。
操作系统还提供了一系列的服务和接口，使得应用程序可以方便地访问这些资源。
操作系统的设计和实现与计算机系统结构密切相关。
除了上述重点内容，计算机系统结构还涉及到如指令集架构、并行处理、存储系统以及网络通信等方面的内容。
指令集架构定义了处理器支持的指令和操作模式，而并行处理涉及到利用多个处理器同时执行任务以提高计算性能。
存储系统包括内存和硬盘等设备，它们负责存储程序和数据。
网络通信使得计算机可以相互连接并进行数据传输。
计算机系统结构课程的重点和难点范文
第一章 计算机系统结构的基本概念【学习指南】一.本章是全书的基础，所以要透切理解本章所介绍的基本概念,例如计算机系统层次结构，系统结构定义，计算机组成定义，计算机实现定义，系统结构、组成与实现的三者关系，透明性，Amdahl 定律，CPU 性能公式，局部性原理，MIPS 定义，MFLOPS 定义等等。
1. 计算机系统由硬件和软件组成，按功能划分为多级层次结构。
2. 计算机系统结构作为一门学科，主要是研究软件，硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定，即哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件完成。
计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
计算机系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
3. 计算机系统结构的分类(1) 通常把计算机系统按照其性能和价格的综合指标分为巨型、大型、中型、小型、微型等。
(2) 按用途可分为科学计算、事务处理、实时控制、家用等。
(3) 按处理机个数和种类，可分为单处理机、多处理机、并行处理机、关联处理机、超标量处理机、超流水线处理机、SMP （对称多处理机）、MPP （大规模并行处理机）、机群系统等。
(4) Flynn 分类法。
按照指令流和数据流的不同组织方式，将计算机系统结构分为以下四类：♦ 单指令流单数据流SISD （Single Instruction stream Single Datastream ） ♦ 单指令流多数据流SIMD （Single Instruction stream Multiple Datastream ） ♦ 多指令流单数据流MISD （Multiple Instruction stream Single Datastream ） ♦ 多指令流多数据流MIMD （Multiple Instruction stream Multiple Datastream ）（5）冯式分类法。
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.. .…. word. …第一章 计算机系统结构的基本概念【学习指南】一.本章是全书的基础，所以要透切理解本章所介绍的基本概念,例如计算机系统层次结构，系统结构定义，计算机组成定义，计算机实现定义，系统结构、组成与实现的三者关系，透明性，Amdahl 定律，CPU 性能公式，局部性原理，MIPS 定义，MFLOPS 定义等等。
1. 计算机系统由硬件和软件组成，按功能划分为多级层次结构。
2. 计算机系统结构作为一门学科，主要是研究软件，硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定，即哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件完成。
计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
计算机系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
3. 计算机系统结构的分类(1) 通常把计算机系统按照其性能和价格的综合指标分为巨型、大型、中型、小型、微型等。
(2) 按用途可分为科学计算、事务处理、实时控制、家用等。
(3) 按处理机个数和种类，可分为单处理机、多处理机、并行处理机、关联处理机、超标量处理机、超流水线处理机、SMP （对称多处理机）、MPP （大规模并行处理机）、机群系统等。
(4) Flynn 分类法。
按照指令流和数据流的不同组织方式，将计算机系统结构分为以下四类：♦ 单指令流单数据流SISD （Single Instruction stream Single Datastream ） ♦ 单指令流多数据流SIMD （Single Instruction stream Multiple Datastream ） ♦ 多指令流单数据流MISD （Multiple Instruction stream Single Datastream ） ♦ 多指令流多数据流MIMD （Multiple Instruction stream Multiple Datastream ）（5）式分类法。
提出用最大并行度对计算机系统结构进行分类。
分为：♦ 字串位串WSBS （Word Serial and Bit Serial ） ♦ 字并位串WPBS （Word Parallel and Bit Serial ） ♦ 字串位并WSBP （Word Serial and Bit Parallel ） ♦ 字并位并WPBP （Word Parallel and Bit Parallel ）4．计算机系统设计的定量原理(1) 加快经常性事件的速度(Make the common case fast)。
(2) Amdahl 定律：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。
Fe 表示（改进前可改进部分占用的时间）/（改进前整个任务的执行时间），Se 表示（改进前改进部分的执行时间）/（改进后改进部分的执行时间），则：♦ 改进后的整个任务的执行时间为：)1(0SeFe Fe T T n +-=, 其中0T 为改进前的整个任务的执行时间。
♦ 改进后的整个系统加速比为：SeFe Fe T T S n n /)1(10+-==（3）CPU 性能公式。
CPU 时间=CPU 时钟周期数/频率； CPU 时间=CPU 时钟周期数*时钟周期长； 平均时钟周期数CPI=CPU 时钟周期数/IC （指令的条数）； CPU 时间=（IC*CPI ）/频率f ；)(CPU 1i ni i I CPI ⨯=∑=的时钟周期数（4）访问的局部性原理。
时间局部性、空间局部性。
5 系统结构的评价标准(1) 性能♦ MIPS （Million Instructions Per Second ）MIPS =610*执行时间指令条数=610*CPI f♦ MFLOPS （Million Floating point Operations Per Second ）MFLOPS =610*执行时间程序中的浮点操作次数♦ 用基准测试程序来测试评价机器的性能。
♦ 综合基准测试程序。
（2）性能比较♦ 总执行时间。
♦ 加权执行时间。
（3）成本♦ 成本指标。
♦ 硬件考虑。
6．•诺依曼计算机的特征可概括为：（1） 存储器是字长固定的、顺序线形编址的一维结构。
（2） 存储器提供可按地址访问的一级地址空间，每个地址是唯一定义的。
（3） 由指令形式的低级机器语言驱动。
（4） 指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支)()(11ICI CPI ICI CPICPI ini i ni i i⨯=⨯=∑∑==由转移指令实现。
（5） 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送都途经运算器。
运算器、存储器、输入输出设备的操作以及它们之间的联系都由控制器集中控制。
二.通过做例题和习题，会做下列类型的计算题： (1).有效（平均）CPI 计算[题] 假设在一台40MHZ 处理机上运行200,000条指令的目标代码，程序主要由四种指令组成。
根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每种指令所需的指令数如下。
计算在单处理机上用跟踪数据运行程序的平均CPI,并根据所得的CPI,计算相应的MIPS 速率。
指令类型 CPI 指令混合比 算术和逻辑 1 60% 高速缓存命中的加载/存储 2 18% 转移 4 12% 高速存储缺失的存储器访问 8 10% [解]CPI = 1*60% + 2*18% + 4*12% + 8*10% = 2.24 MIPS = f/(CPI*106) = (40*106)/(2.24*106) = 17.86 (2)Amdahl 定律应用[题]假定我们利用增加向量处理模块来提高计算机的运算速度。
计算机处理向量的速度比其通常的运算要快20倍。
我们将可用向量处理部分所花费的时间占总时间的百分比称为可向量化百分比。
1)求出加速比S 和可向量化百分比F 之间的关系式。
2)当要得到加速比为2时的可向量化百分比F 为多少？ [解] 1)2)由上式,将 S=2 代入 得:F = 10/19 = 0.53第二章 指令系统【学习指南】一.首先透切理解以下基本概念：数据结构、数据表示、寻址技术、RISC 指令系统、CISC 指令系统1. 指令系统(Instruction Set Architecture, ISA)是计算机系统中软件与硬件的接口；主要研究FF F S ⨯-=+-=19202020/)1(1数据表示、寻址方式等容。
2. 数据表示（1） 基本的数据表示方法，包括定点数、逻辑数、浮点数、字符、字符串、堆栈等，以及一些新的数据表示方法和在数据表示方面的新的研究成果，如自定义数据表示、带标志符的数据表示法、数据描述符表示法及浮点数表示方面的研究成果等； （2） 数据表示的原则：♦ 缩短程序的运行时间♦ 减少CPU 与主存储器之间的通信量 ♦ 数据表示的通用性和利用率（3） 计算机浮点数的表数围、表数精度和表数效率，浮点数尾数基值的选择 （4） 浮点数的性质和设计方法 （5） 运用浮点数进行四则运算3. 寻址方式（1） 寻址技术研究的主要容包括编址方式、寻址方式和定位方式等，研究的对象主要有寄存器、主存储器、堆栈和输入输出设备等，其中以面向主存储器的寻址技术为主要研究对象；（2） 编址方式是指对各种存储设备进行编码的方法，主要包括编址的单位、零地址空间的个数等；（3） 寻找操作数及数据存放单元的方法称为寻址方式。
在分析各种寻址技术优缺点的基础上，重点是能够在计算机系统中如何选择和确定采用哪种寻址技术； （4） 程序的定位是指把指令和数据的逻辑地址（相对地址）转换成主存储器的物理地址（绝对地址）。
定位方式可分为三种：直接定位、静态定位和动态定位。
4. 指令格式的优化设计（1） 指令格式优化设计的主要目标有两个，一是节省程序的存储空间，二是指令格式要尽量规整，以减少硬件译码的复杂程度。
指令格式优化后，不应该降低指令的执行速度。
（2） 操作码的表示方法通常有三种：固定长度操作码、Huffman 编码法和扩展编码法。
要重点掌握Huffman 编码法和扩展编码法；（3） 固定长操作码的主要优点：规整，译码简单；主要缺点：浪费信息量（操作码的总长位数增加）（4） 采用最优Huffman 编码法操作码的最短平均长度可以通过如下公式计算：i ni i p p H ∑=⋅-=12log 其中：P i 表示第i 种操作码在程序中出现的概率固定长操作码相对于Huffman 操作码的信息冗余量为：⎡⎤n p p R ni ii 212log log 1∑=⋅--=采用Huffman 编码法操作码的最短平均长度可以通过如下公式计算：∑=⨯=nii il pH1Huffman操作码的主要缺点：♦操作码长度很不规整，硬件译码困难♦与地址码共同组成固定长的指令比较困难（5）扩展编码法：由固定长操作码与Huffman编码法相结合形成；（6）缩短地址码长度的方法目标：用一个短的地址码表示一个大的逻辑地址空间♦用间址寻址方式缩短地址码长度在主存储器的低端开辟一个专门存放地址的区域，♦用变址寻址方式缩短地址码长度由于程序的局部性，变址寻址方式中的地址偏移量比较短，♦用寄存器间接寻址方式缩短地址码长度，很有效的方法5. 指令系统的功能设计（1）指令系统功能设计要求：完整性、规整性、高效率和兼容性；（2）基本指令系统包括数据传送类指令、运算类指令、程序控制类指令、输入输出指令、处理机控制和调试指令；（3）指令系统的优化设计有两个截然相反的方向：♦复杂指令系统计算机CISC（Complex Instruction Set Computer）1）增强指令功能，设置功能复杂的指令2）面向目标代码、面向高级语言、面向操作系统3）用一条指令代替一串指令♦精简指令系统计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer）1） 只保留功能简单的指令2） 功能较复杂的指令用子程序来实现（4）RISC与CISC各自的特点和相互比较（5）RISC的关键技术♦延迟转移技术♦指令取消技术♦重叠寄存器窗口技术♦以硬件为主固件为辅二.通过做例题和习题，会做下列类型的计算题:：(1)浮点数表示[题]在浮点数的尾数用原码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数基值r e＝2，阶码基值r e＝2，阶码字长q＝7，尾数字长p＝55，尾数符号和阶码符号各一位，总字长为64解：即尾数数值部分的所有55个二进制位全部为都1；1之外，其余54个二进制位全部为0；8个二进制位全部为1；8个二进制位全部为0；最大正数第三章存储系统【学习指南】一.首先透切理解以下基本概念: ：存储系统的定义、存储系统的性能参数、地址映象与变换方法、虚拟存储器、Cache存储器、命中率、替换算法1.提高存储器性能的主要方法有层次存储器、并行存储器等。