高级计算机体系结构知识点汇编
计算机系统结构复习总结
计算机系统结构复习总结计算机系统结构复习总结一、计算机系统结构概念1.1 计算机系统结构：程序员所看到的计算机的基本属性，即概念性结构与功能特性。
*注意：对不同层次上的程序员来说，由于使用的程序设计语言不同，可能看到的概念性结构和功能特性会有所不同。
1.2 计算机系统的层次结构现代计算机是一种包括机器硬件、指令系统、系统软件、应用程序和用户接口的集成系统。
现代计算机结构图*注意：计算机结构的层次模型依据计算机语言广义的理解，可将计算机系统看成由多级“虚拟”计算机所组成。
从语言层次上画分可得下图：计算机结构的层次模型1.3计算机系统结构组成与实现计算机系统结构：是计算机系统的软件与硬件直接的界面计算机组成：是指计算机系统结构的逻辑实现计算机实现：是指计算机组成的物理实现*计算机系统结构、组成与实现三者间的关系：计算机系统结构不同会影响到可用的计算机组成技术不同，而不同的计算机组成又会反过来影响到系统结构的设计。
因此，计算机系统结构的设计必须结合应用来考虑，要为软件和算法的实现提供更多更好的硬件支持，同时要考虑可能采用和准备采用哪些计算机组成技术，不能过多或不合理地限制各种计算机组成、实现技术的采用与发展。
计算机组成与计算机实现可以折衷，它主要取决于器件的来源、厂家的技术特长和性能价格比能否优化。
应当在当时的器件技术条件下，使价格不增或只增很少的情况下尽可能提高系统的性能。
1.4 计算机系统结构的分类计算机结构分类方式主要有三种：（1）按“流”分类按“流”分类法是Flynn教授在1966年提出的一种分类方法，它是按照计算机中指令流（Instruction Stream）和数据流（Data Stream）的多倍性进行分类。
指令流是指机器执行的指令序列，数据流是指指令流调用的数据序列。
多倍性是指在计算机中最受限制（瓶颈最严重）的部件上，在同一时间单位中，最多可并行执行的指令条数或处理的数据个数。
*注意：按“流”分类法，即Flynn分类法的逻辑结构类型：①SISD计算机②SIMD计算机③MISD计算机④MIMD计算机（2）按“并行性”和“流水线”分类（3）按计算机系统结构的最大并行度进行分类1.5计算机系统的设计与实现随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势，计算机系统软、硬件间界限已经变得模糊了。
整理高中信息技术会考知识点汇总
整理高中信息技术会考知识点汇总高中信息技术会考知识点汇总一、计算机组成原理1、计算机的结构和功能：计算机由中央处理器、主存储器、外存储器、输入设备、输出设备、控制器组成，用于处理信息、记录数据和执行程序。
2、操作系统基本原理：操作系统是管理和协调计算机内部资源的软件，它提供与操作系统交互的用户接口，管理计算机文件、程序、设备等，为用户提供一个可以实现对计算机资源管理的友好用户环境。
3、中央处理器：中央处理器(CPU)是完成数据的存取、运算指令和算术逻辑指令的部件。
它有一个又输入、又输出的程序寄存器用来存放正在运行的指令序列，还有一个控制器用来控制和调度执行指令。
4、主存储器：主存储器(内存)是指与计算机的处理机相连接的设备，主要用来存放程序和数据，它可提供处理机快速的、随机的访问能力，使处理机能较快的提取、处理信息。
5、外存储器：外存储器是一种可以长期保留信息的存储设备，外存储器与主存储器的区别是，主存储器由电子元件驱动，而外存储器是由晶体管驱动的存储设备。
外存储器可以将数据存储在可靠且持久的介质上。
诸如硬盘、光盘、U盘等都属于外存储器。
6、输入设备：输入设备是指用户输入的硬件或软件，它能将信息和命令从外部传送到计算机中，以便进行处理。
常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光盘、传真机、手写板等。
7、输出设备：输出设备就是用来将计算机内部处理过的信息输出到外部的硬件或软件，它能将内部处理后的结果和文件显示出来，供人机操作和决策。
常见的输出设备有显示器、打印机、耳机、外设等。
8、控制器：控制器是控制、管理和协调计算机系统完成存储、输出的硬件装置，它可以根据操作系统的要求完成存储和输出控制功能。
二、程序设计1、程序设计语言：程序设计语言是用来编写计算机程序的计算机语言，它可以使计算机解决问题和操作任务，使计算机从抽象的指令转化为某种机器能识别的程序。
常见的程序设计语言有C语言、C++语言、Java语言、Python语言等。
高中计算机科学知识点总结(史上最全版)
高中计算机科学知识点总结(史上最全版)1. 计算机基础知识- 计算机硬件的组成和功能：中央处理器（CPU）、内存（RAM）、硬盘、输入设备和输出设备等。
- 计算机软件的分类：系统软件和应用软件，如操作系统、编程语言、办公软件等。
- 计算机网络的基本概念：局域网、广域网、因特网等。
- 计算机的运行原理：输入、处理、输出。
2. 编程基础知识- 编程语言和编译器的概念：常见的编程语言有Python、Java、C++等，编译器用于将代码转换成机器语言。
- 程序的基本结构：输入、处理和输出。
- 数据类型：整数、浮点数、字符串、布尔值等。
- 控制结构：顺序结构、选择结构和循环结构。
3. 数据结构与算法- 常见的数据结构：数组、链表、栈、队列、树、图等。
- 常见的算法：搜索算法（线性搜索、二分搜索）、排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序）等。
- 数据结构和算法的应用：查找、排序、图的遍历等。
4. 数据库基础知识- 数据库的概念和分类：关系型数据库（如MySQL、Oracle）和非关系型数据库（如MongoDB、Redis）。
- 数据库的基本操作：增、删、改、查。
- 关系数据库的表和字段：表由多个字段组成，字段定义了数据的类型和约束。
5. 网页设计与开发- CSS基础知识：样式表的语法和常用样式属性。
- JavaScript基础知识：变量、函数、事件等基本概念。
6. 网络安全与隐私保护- 常见的网络攻击类型：病毒、木马、钓鱼等。
- 网络安全的基本原则：防火墙、密码学、访问控制等。
- 隐私保护的措施：加密、权限控制、数据备份等。
以上是高中计算机科学的知识点总结，涵盖了计算机基础知识、编程基础知识、数据结构与算法、数据库基础知识、网页设计与开发以及网络安全与隐私保护等方面的内容。
希望对你的学习有所帮助！。
计算机组成原理考研知识点非常全汇编
计算机组成原理考研知识点-非常全汇编一、计算机系统概述1.计算机的基本组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统。
2.计算机的主要性能指标：运算速度、存储容量、输入输出能力、数据传输速率。
3.计算机的应用和发展趋势：人工智能、大数据、云计算、物联网等。
二、运算方法1.数值数据的表示：二进制数、十进制数、十六进制数、非数值数据的表示：字符、图形、音频、视频等。
2.运算方法：二进制数的运算、十进制数的运算、浮点数的运算、逻辑运算。
三、存储系统1.存储器的分类和特点：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。
2.内存储器的组成和编址方式：单元地址、字地址、字节地址、位地址。
3.外存储器的组成和特点：硬盘、U盘、移动硬盘等。
四、指令系统1.指令的组成和格式：指令操作码、指令地址码。
2.指令的分类和功能：算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令等。
3.寻址方式：立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
五、中央处理器1.CPU的组成和功能：运算器、控制器、寄存器组。
2.CPU的工作原理：指令的读取和执行、指令流水线技术。
3.CPU的性能指标：吞吐量、响应时间、时钟频率等。
六、输入输出系统1.I/O设备的分类和特点：键盘、鼠标、显示器等。
2.I/O接口的分类和功能：数据缓冲区、控制缓冲区、状态缓冲区等。
3.I/O方式：程序控制I/O、中断I/O、直接内存访问。
七、总线与主板1.总线的分类和功能：数据总线、地址总线、控制总线。
2.总线的基本组成和特点：单总线结构、多总线结构。
3.主板的组成和功能：芯片组、BIOS芯片、总线扩展插槽等。
八、并行计算机的组成和工作原理1.并行计算机的分类和特点：多处理器系统、分布式系统。
2.并行计算机的组成和工作原理：并行处理机、并行存储器等。
3.并行计算机的性能指标：并行度、吞吐量、响应时间等。
高级计算机系统结构部分知识点整理
1.高级计算机系统结构：Advanced Computer Architecture（Parallel Computer）：The computer system constituted by many process units of mutual communication for solving some large-scale applications。
翻译：由多个处理单元组成的计算机系统，相互通信和协作，能快速求解大型复杂问题2. 课程教学内容第一章绪论3.MIPS处理机的运算速度MIPS=Fz*IPC Fz处理机的主频；IPC每个时钟周期平均执行指令数4.计算机技术快速进步的原因：计算机生产技术的发展—集成电路技术IC）；计算机设计的创新—计算机系统结构。
5.2004年，Intel取消了高性能单核处理器项目，和其他公司一起宣布：为了获得更高性能的处理器，应当提高一个芯片上集成的核心数目，而不是加快单核处理器的速度。
历史性转折的里程碑信号处理器性能的提高从单纯依赖指令级并行（ILP）转向数据级并行（DLP）和线程级并行（TLP）6.体系结构研究的内容:--进一步提高单个微处理器的性能（光速极限问题）--基于微处理器的多处理器体系结构--全面提高计算机系统性能：可用性、可维护性、可缩放性--新型器件的处理器：如光计算机；新原理的计算机（生物、分子、量子、DNA计算机）7.应用程序中主要有以下两种并行：数据级并行（DLP）：其出现是因为可以同时操作许多数据项任务级并行（TLP）：其出现是因为创建了一些能够单独处理但大量采用并行方式执行的工作任务.8. 计算机硬件以如下四种主要方式来开发这两种类型的并行性：[1]指令级并行：在编译器的帮助下，利用流水线等思想适度开发数据级并行，利用推理执行等思想以中等水平开发数据级并行；[2]向量体系结构和图形处理器（GPU）：将单条指令并行应用于一个数据集，以开发数据级并行[3]线程级并行：在紧耦合硬件模型中开发数据级并行或任务级并行，允许在并行线程之间进行交互；[4]请求级并行：在程序员或操作系统指定的大量去耦合任务之间开发并行性。
ComputerArchitecture计算机系统结构知识点详解
ComputerArchitecture计算机系统结构知识点详解Computer Architecture计算机系统结构1. Fundamentals of Computer Architecture 计算机系统结构的基本原理1.1 Layers of Computer System计算机的层次Application Language Machine M5 应⽤语⾔机High-Level Language Machine M4 ⾼级语⾔机Assembly Language Machine M3 汇编语⾔机Operating System Machine M2 操作系统机Conventional Machine M1 传统机Microprogram Machine M0 微程序机1. 每个层次执⾏相关的功能⼦集。
2. 每个层次要依赖于下⼀个低层去执⾏更原始的功能。
3. 这就将问题分解成更易处理的⼦问题。
4. 从M2到M5的层次是虚拟机。
5. 在传统机上的指令（算数、逻辑等）由微程序级的程序实现。
该程序是作为⼀个解释器，能理解⼀组简单的操作集合，称为微指令集。
1.2 Computer Architecture and Implementation计算机的系统结构和实现Computer Architecture 计算机系统结构Refers to those attributes of a system visible to a programmer, or those attributes have direct impact on logical execution of program.程序员可见，或者对程序执⾏有直接影响的属性Implementation 实现Two components: Organization and hardware. 两个组件:组织和硬件1. Organization(组织): includes high-level aspects of a computer’s design, such as: memory system, bus structure, internal CPU. 组织(组织):包括⾼级⽅⾯的计算机的设计,如:内存系统,总线结构、内部CPU。
计算机组成与体系结构知识点
计算机组成与体系结构知识点1.总线和输入输出系统:1．总线总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。
借助于总线连接，计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换，并在争用资源的基础上进行工作。
2．总线特性总线特性包括：物理特性：描述总线的物理连接方式（电缆式、主板式、背板式）；功能特性：描述总线中每一根线的功能；电气特性：定义每一根线上信号的传递方向、传递方式（单端方式或差分方式等），以及有效电平范围；时间特性：定义了总线上各信号的时序关系。
3．总线标准化为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用，就需要进行系统总线的标准化工作，总线的标准化有利于系统的可扩展性。
标准化工作一般由国际标准化组织负责进行定义或推荐，从总线特性上进行规范，标准化总线种类繁多，例：ISA总线、PCI总线、Futurebus+总线等。
4. 总线带宽总线带宽是衡量总线性能的重要指标，定义了总线本身所能达到的最高传输速率（但实际带宽会受到限制），单位：兆字节每秒（MB/s）。
5．接口接口是连接两个部件的逻辑电路，适配器就是一种典型的接口。
计算机接口的主要功能是：实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步，并完成计算机与和外设之间的所有数据传送和控制。
接口的作用可归纳为：（1）实现数据缓冲，使主机与外设在工作速度上达到匹配；（2）实现数据格式的转换；（3）提供外设和接口的状态；（4）实现主机与外设之间的通讯联络控制。
6．设置接口的必要性由于I/O设备在结构和工作原理上与主机有很大的差异，主要为：（1）传送速度的匹配问题；（2）时序的配合问题；（3）信息表示格式上的一致性问题；（4）信息类型及信号电平匹配问题。
为了协调这些差异，需加入接口电路，接口在这里起一个转换器的作用。
7．接口的典型功能接口通常具有：控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断功能。
8．设备编址方法统一编址：将I/O设备与内存统一编址，占有同一个地址空间。
计算机对口高职知识点总结
计算机对口高职知识点总结一、计算机体系结构与组成1. 计算机的基本结构计算机由中央处理器（CPU）、存储器（内存）、输入设备和输出设备组成。
中央处理器负责执行程序，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于将数据输入到计算机，输出设备用于将计算结果显示或输出。
2. 冯·诺伊曼结构冯·诺伊曼结构是一种计算机体系结构，它将程序指令和数据存储在同一存储器中，并且通过地址寻址的方式来访问存储器中的数据和指令。
3. 存储器层次结构存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和磁盘等不同层次的存储器。
不同层次的存储器具有不同的访问速度和容量。
4. 输入输出系统输入输出系统主要包括输入输出设备、设备控制器和设备驱动程序。
设备控制器负责控制输入输出设备的操作，设备驱动程序负责与设备控制器进行通信。
二、计算机网络与通信技术1. 计算机网络基本概念计算机网络是将多台计算机通过通信链路连接起来，实现数据和资源共享的系统。
计算机网络包括局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网等不同类型。
2. 计算机网络体系结构计算机网络体系结构分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
不同层次的协议负责不同的功能。
3. 网络协议网络协议是计算机网络中用于通信和数据传输的规定。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、UDP协议、HTTP协议、FTP协议等。
4. 网络安全网络安全是指保护计算机网络系统不受攻击、损坏和未授权访问的能力。
网络安全包括防火墙、入侵检测系统、加密技术和访问控制等手段。
三、操作系统1. 操作系统基本概念操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的硬件资源、提供用户界面、执行程序和文件管理等功能。
2. 操作系统的功能操作系统主要有五大功能，分别是处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理和用户接口。
3. 操作系统类型常见的操作系统类型包括Windows、Linux、Unix和macOS等。
高级体系结构ppt课件
I1
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H
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G
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Ω网的特点(2)：
并不是所有的置换在Ω网中一次通过便可 以实现。
Ω网是阻塞网络：出现冲突时，可以采用 几次通过的方法来解决冲突。
Ω网的广播功能： 0018个输出端
第0级
第1级
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第2级 0 1
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44开关构成的Ω网：多路洗牌
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6. PM2I函数（加减2i） 共有2n个互连函数，对N个结点的网络为
PM PM
2i 2i
( (
j j
) )
j 2i j 2i
mod mod
N N
其中，0 j N 1，0 i n 1，n log 2 N
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Cube2: cube2 (X2 X1X0 ) (X2 X1X0 )
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计算机系统结构自考笔记
计算机系统结构自考笔记一、计算机系统结构概述。
1. 计算机系统的层次结构。
- 从底层到高层：硬件、操作系统、系统软件、应用软件。
- 各层次的功能及相互关系。
例如，硬件为软件提供运行平台，软件控制硬件资源的使用等。
2. 计算机系统结构的定义。
- 经典定义：程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。
- 包括指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机制等方面的属性。
3. 计算机系统结构的分类。
- 按指令流和数据流的多倍性分类。
- 单指令流单数据流（SISD）：传统的单处理器计算机。
- 单指令流多数据流（SIMD）：如阵列处理机，适合进行数据并行处理。
- 多指令流单数据流（MISD）：较少见的结构。
- 多指令流多数据流（MIMD）：多处理器系统，如对称多处理机（SMP）。
- 按存储程序原理分类。
- 冯·诺依曼结构：程序和数据存储在同一存储器中，按地址访问。
- 哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的地址空间。
二、数据表示与指令系统。
1. 数据表示。
- 数据类型。
- 数值型数据（整数、浮点数）：不同的表示格式，如定点数的原码、反码、补码表示；浮点数的IEEE 754标准表示。
- 非数值型数据（字符、字符串、逻辑数据等）。
- 数据的存储方式。
- 大端存储与小端存储：大端存储是高位字节存于低地址，小端存储是低位字节存于低地址。
2. 指令系统。
- 指令格式。
- 操作码：表示指令的操作类型，如加法、减法等操作。
- 地址码：指出操作数的地址或操作数本身。
有零地址、一地址、二地址、三地址等指令格式，每种格式的特点及适用场景。
- 指令类型。
- 数据传送指令：在寄存器、存储器等之间传送数据。
- 算术运算指令：加、减、乘、除等运算。
- 逻辑运算指令：与、或、非等逻辑操作。
- 控制转移指令：如无条件转移、条件转移、子程序调用与返回等，用于改变程序的执行顺序。
三、存储系统。
1. 存储器层次结构。
- 高速缓冲存储器（Cache） - 主存储器 - 辅助存储器的层次结构。
计算机组成原理知识点总结
计算机组成原理知识点总结机器语言和汇编语言：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合，具有灵活、直接执行和速度快等特点。
汇编语言则是一种用符号表示的、面向CPU指令的程序设计语言，可以充分利用机器硬件的全部功能，程序目标代码占用内存少，执行速度快，效率高，具有实时性，但不能被计算机直接识别。
性能指标：计算机的性能指标包括主频、字长、运算速度、存储容量、可靠性、可维护性、可用性和兼容性等。
冯·诺依曼型计算机原理：冯·诺依曼型计算机采用二进制表示程序和指令，指令由操作码和地址码组成。
它将程序和数据放在存储器中，通过“存储程序”和“程序控制”的方式工作。
总线：计算机通常将部件之间数据交换通路加以归并，组成多位总线结构，不同部件的信息可以在共用传输总线上分时传送。
总线分为内部总线和外部总线，内部总线指CPU内各部件之间的连线，外部总线指系统总线，即CPU与存储器、I/O系统之间的连线。
运算器：运算器包括算术逻辑运算单元（ALU）、阵列乘/除法器、寄存器组、多路开关、三态缓冲器、数据总线等逻辑部件，通常集成在CPU芯片中。
控制器：控制器包括指令部件、时序部件和中断控制逻辑等，负责指令的读出、识别、解释和协调各部件执行指令。
存储体系：计算机采用多级存储体系结构，包括cache、主存和外存。
CPU能直接访问内存（cache、主存），但不能直接访问外存。
中断和DMA：中断是指计算机由任何非寻常的或非预期的急需处理的事件引起CPU暂时中断现有程序的执行而转去执行另一服务程序来处理这些事件，等处理完成后又返回原程序。
DMA是一种子完全由硬件执行I/O交换的工作方式，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。
以上是计算机组成原理的一些关键知识点，涵盖了计算机的基本结构和功能、性能指标、冯·诺依曼型计算机原理、总线、运算器、控制器、存储体系和中断与DMA等方面。
计算机体系结构知识点汇总
计算机体系结构知识点汇总(总20页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第一章计算机体系结构的基本概念1.计算机系统结构的经典定义程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。
（计算机组成：指计算机系统结构的逻辑实现。
计算机实现：计算机组成的物理实现）2.计算机系统的多级层次结构：1.虚拟机：应用语言机器->高级语言机器->汇编语言机器->操作系统机器2.物理机：传统机器语言机器->微程序机器3.透明性：在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。
4.编译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序5.解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都转去执行低一级机器上的一段等效程序。
6.常见的计算机系统结构分类法有两种：Flynn分类法、冯氏分类法（按系统并行度）进行分类。
Flynn分类法把计算机系统的结构分为4类：单指令流单数据流(SISD)单指令流多数据流(SIMD)多指令流单数据流(MISD)多指令流多数据流(MIMD)IS指令流，DS数据流，CS（控制流），CU（控制部件），PU（处理部件），MM，SM（表示存储器）7.计算机设计的定量原理：1.大概率事件优先原理（分配更多资源，达到更高性能）2.Amdahl定理：加速比：(Fe为可改进比例（可改进部分的执行时间/总的执行时间），Se为部件加速比（改进前/改进后）3.程序的局部性原理：时间局部性：程序即将使用的信息很可能是目前使用的信息。
空间局部性：即将用到的信息可能与目前用到的信息在空间上相邻或相近。
4.CPU性能公式：1.时钟周期时间2.CPI：CPI = 执行程序所需的时钟周期数／IC3.IC(程序所执行的指令条数)8.并行性：计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种运算或操作。
高级计算机体系结构(精编)
1. 解：A 为10MIPS，B 为20MIPS，C 为40MIPS。 三台机器实际性能相同。 2. 解：加速比y 与向量化比例x 之间的关系是：y=1/((1-x)+x/8)=1/(1-7x/8)……(A) (2) 在式(A)中令y=2，可解得x=4/7≈57.14%。 此时向量模式运行时间占总时间比例是((4/7)/8)/(3/7+((4/7)/8))=1/7=14.29% (3) 硬件方法，整体加速比为1/(1-0.7*(1-1/16))=2.91 软件方法，设相同加速比下向量化比例为x，即1/(1-7x/8)=2.91, x=0.75 所以推荐软件方法。 3. 解： (1) MIPSEMUL=(I+F×Y)/(W×106) ；MIPSFPU=(I+F)/(B×106) (2) 120=(I+8×106×50)/(4×106) => I=80×106 (3) 80=(80×106+8×106)/(B×106) => B=1.1 (4) MFLOPS=F/((B-((W*I)/(I+F*Y))) ×106)≈18.46 (5) 决策正确，因为执行时间缩短了，这才是关键标准。 5. 解： 1.1V 下静态功耗1.1*1.1/(1.05/0.5)=0.576W 1.1V 下1GHZ 时动态功耗为1.1*2.5-0.576=2.174W 1.1V 下0.5GHZ 功耗功耗为2.174*0.5/1=1.087W 1.1V 下0.5GHZ 总功耗为1.087+0.576=1.663W
高一计算机必考知识点归纳
高一计算机必考知识点归纳计算机科学作为一门基础学科，对于高一学生来说，掌握一些基础的知识点是非常重要的。
以下是一些高一计算机必考的知识点归纳：计算机基础知识- 计算机的发展历史：了解计算机的起源、发展阶段以及主要的里程碑事件。
- 计算机的分类：根据计算机的用途和性能，了解不同类型的计算机，如超级计算机、个人计算机、服务器等。
- 计算机的组成：掌握计算机硬件的基本组成部分，包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备等。
操作系统- 操作系统的概念：了解操作系统的定义、功能和作用。
- 常见的操作系统：熟悉Windows、macOS、Linux等操作系统的特点和区别。
- 操作系统的工作原理：学习操作系统如何管理计算机资源，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
计算机网络基础- 网络的基本概念：了解网络的拓扑结构、协议、IP地址等基础概念。
- 网络设备：熟悉路由器、交换机、调制解调器等网络设备的功能和作用。
- 网络安全：学习网络安全的基本概念，包括加密、防火墙、病毒防护等。
编程基础- 编程语言的概念：了解编程语言的定义、分类和特点。
- 基本的编程语法：学习一种或几种编程语言的基本语法，如变量、数据类型、控制结构、函数等。
- 程序设计基础：掌握程序设计的基本思想和方法，包括算法设计、程序调试等。
数据结构基础- 数据结构的概念：了解数据结构的定义和重要性。
- 常见的数据结构：学习数组、链表、栈、队列、树等基本数据结构的特点和应用。
算法基础- 算法的概念：了解算法的定义、特性和评价标准。
- 基本算法：学习排序算法、搜索算法等基础算法的原理和实现。
信息素养- 信息获取：掌握通过网络、图书馆等途径获取信息的技能。
- 信息分析：学习如何分析和评估信息的可靠性和有效性。
- 信息表达：了解如何使用计算机工具进行信息的整理和表达。
计算机应用- 办公软件的使用：熟悉Word、Excel、PowerPoint等办公软件的基本操作。
- 图像处理：学习使用Photoshop等软件进行图像编辑和处理。
高三复习信息技术知识点总结
一、计算机系统及其组成1、一个完整的计算机应由硬件系统和软件系统两大部分组成。
◆主板motherboard主板是整个电脑的基板，是CPU 、内存、显卡及各种扩展卡的载体主板是否稳定关系着整个脑是否稳定，主板的速度在一定程度上也制约着整机的速度是计算机各部件的连接工具◆中央处理器（ＣＰＵ）由运算器＋控制器组成◆运算器计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件◆控制器计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令是计算机的核心部件发展：286、386、486、奔腾、PⅡ、PⅢ、PⅣ等品牌AMD intel等◆存储器分为内存储器（ RAM+ROM ）和外存储器（软盘1.44MB、光盘650MB、U盘、硬盘等◆内存：电脑的核心部件，重要性仅次于CPU，它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢。
通常内存容量为1G、2G、4G是勾通CPU与硬盘之间的桥梁RAM:随机存储器。
可读出写入数据断电信息丢失ROM:只读存储器。
又叫固化存储器，断电信息不丢失◆硬盘程序、各种数据和结果的存放处，里面存储的信息不会由于断电而丢失存储容量大，硬盘为40、60、80 、160、300GB 等2、其中硬件系统运算器、控制器、存储器、输入和输出设备由五部分组成。
3、软件系统是指在计算机上运行的各种程序、数据及有关资料。
包括系统软件（如Dos、Windows 、 Unix等）和应用软件（如Word、Excel、Wps等）。
二、信息技术及其基础1、信息是无处不在的，本身并不是实体，必须通过载体才能体现，但不随载体的物理形式而变化。
2、信息的特征明确信息与载体的关系，并能正确区分。
据实际情况正确判断信息的特征。
3、二进制：有0和1两个代码，逢2进一，各位有不同权值。
计算机采用二进制存储和处理数据，因其易于电子原件的实现。
存储基本单位字节bit 二进制位简写为 bByte 字节简写为 B1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024 KB1GB=1024MB 1TB=1024GB4、字符编码原因计算机内部采用二进制存储处理数据，ASCII美国信息交换标准码，用七位二进制数表示128个字符，在计算机中占一个字节。
计算机组成原理知识点汇总
计算机组成原理知识点汇总一、冯．诺依曼思想体系——计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备五部分组成，存储程序，按地址访问、顺序执行。
二、计算机系统的层次结构——微程序级→机器级→操作级→汇编→高级语言。
第二章一、一个定点数由符号位和数值域两部分组成。
按小数点位置不同，定点数有纯小数和纯整数两种表示方法。
二、一个浮点数标准化表示由符号位S、阶码E、尾数M三个域组成。
其中阶码E的值等于指数的真值e加上一个固定偏移值。
三、为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用两种表示形式：⑴字符串形式，主要用在非数值计算的应用领域；⑵压缩的十进制数串形式，用于直接完成十进制数的算术运算。
四、数的真值变成机器码时有四种表示方法：原码表示法，反码表示法，补码表示法，移码表示码。
其中移码主要用于表示浮点数的阶码E，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。
五、字符信息属于符号数据，是处理非数值领域的问题。
国际上采用的字符系统是七单位的ASCII码。
六、直接采用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。
为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、字膜码等三种不同用途的编码。
七、为运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用补码加、减法，原码乘除法或补码乘除法。
为了运算器的高速性和控制的简单性，采用了先行进位、阵列乘除法、流水线等并行技术措施。
八、定点运算器和浮点运算器的结构复杂程度有所不同。
早期微型机中浮点运算器放在CPU芯片外，随着高密度集成电路技术的发展，现已移至CPU内部。
第三章一、存储器分类——主存、辅存、cache二、按介质分类——半导体、磁表面、激光三、按存取方式分类——随机、顺序、半顺序四、多级存储器结构——cache—主存—辅存五、主存技术指标——存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽六、DRAM刷新方式——集中式、分散式七、多模块交叉方式——顺序方式、交驻方式八、相联存储器组成——存储体、检索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比较线路、代码寄存器、控制线路。
高级计算机系统结构部分知识点整理
高级计算机系统结构部分知识点整理高级计算机系统结构是指计算机系统中更高级别的部分，可以包括处理器架构、内存系统、输入输出系统等。
以下是高级计算机系统结构部分的知识点整理：一、处理器架构1. 处理器分类：微处理器、多核处理器、超级处理器等。
2. 处理器主频与性能关系：频率提高时，单指令性能会有所提高，但不会线性增加。
3. 处理器指令集：CISC和RISC指令集。
RISC指令集一般具有固定长度和简单的指令格式，可以提高指令执行速度。
4. 处理器缓存：一级缓存（L1）、二级缓存（L2）、三级缓存（L3）等。
缓存可以提高处理器的效率。
5. 处理器流水线：将指令分为不同的阶段，分别执行，提高处理器的工作效率。
二、内存系统1. 存储器分类：主存（RAM）、辅存（硬盘、闪存、光盘等）。
2. 存储器层次结构：寄存器、缓存、主存、辅存。
3. 存储器访问方式：随机存储、顺序存储、直接存储等。
4. 存储器读写速度：主存比较快，辅存比较慢。
5. 存储器的容量和价格：容量和价格成反比，随着技术不断升级，存储器的容量在不断增加，价格在不断降低。
三、输入输出系统1. 输入输出设备的分类：字符型设备（鼠标、键盘）、块型设备（硬盘、光盘）、串行设备（打印机）。
2. 输入输出接口：串行接口（RS-232）、并行接口（USB、IDE）。
3. 设备驱动程序：用于设备与操作系统之间进行通信。
4. DMA控制器：可以控制数据在设备和内存之间的传输，提高I/O性能。
四、操作系统1. 操作系统的功能：管理计算机的硬件和软件资源，提供系统调用接口，管理进程、内存、文件系统、网络等。
2. 操作系统的类型：单用户单任务系统、单用户多任务系统、多用户多任务系统。
3. 进程管理：包括进程调度、进程通信、进程同步等。
4. 存储器管理：包括虚拟内存、页面置换等。
5. 文件系统管理：包括文件的创建、读取、写入和删除等。
以上是高级计算机系统结构部分的知识点整理，了解这些知识点可以更好地理解计算机的工作原理，从而提高对计算机系统的使用和维护能力。
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第1章计算机系统结构的基本概念多级层次结构从计算机语言的角度，把计算机系统按功能划分成多级层次结构。
虚拟机器由软件实现的机器。
解释语言实现的一种基本技术。
每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行一串等效的N级指令，然后再去取下一条N+1级的指令，依此重复进行。
翻译语言实现的一种基本技术。
先把N+1级程序全部变换成N级程序后，再去执行新产生的N 级程序，在执行过程中N+1级程序不再被访问。
计算机系统结构程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。
经典计算机系统结构概念的实质计算机系统中软、硬件界面的确定，其界面之上的是软件的功能，界面之下的是硬件和固件的功能。
透明性在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好象不存在的概念称为透明性。
计算机组成计算机系统的逻辑实现。
计算机实现计算机系统的物理实现。
冯氏分类法冯氏分类法是用系统的最大并行度对计算机进行分类。
它是由冯泽云先生于1972年提出的。
最大并行度计算机系统在单位时间内能够处理的最大的二进制位数。
可以用平面直角坐标系中的一个点代表一个计算机系统，其横坐标表示字宽（n位），纵坐标表示一次能同时处理的字数（m 字）。
m×n就表示了其最大并行度。
Flynn分类法按照指令流和数据流的多倍性进行分类，它是M.J.Flynn于1966年提出的。
指令流机器执行的指令序列。
数据流由指令流调用的数据序列。
多倍性在系统受限的部件上，同时处于同一执行阶段的指令或数据的最大数目。
以经常性事件为重点对于大概率事件(最常见的事件)，赋予它优先的处理权和资源使用权，以获得全局的最优结果。
系统的加速比对系统中的某些部件进行改进，改进后的系统性能与改进前的系统性能之比。
Amdahl定律加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。
可改进比例在改进前的系统中，可改进部分的执行时间在总的执行时间中所占的比例。
部件加速比可改进部分改进以后性能提高的倍数。
它是改进前所需的执行时间与改进后执行时间的比。
程序的局部性原理程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚；这种簇聚包括指令和数据两部分。
程序的时间局部性程序即将用到的信息很可能就是目前正在使用的信息。
程序的空间局部性程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息在空间上相邻或者临近。
CPU性能公式程序执行的CPU时间= CPI IC / 时钟频率IC程序执行过程中所处理的指令数。
反映了计算机指令集的结构和编译技术。
CPI指令时钟数。
CPI = 总时钟周期数/ IC反映了计算机实现技术、计算机指令集的结构和计算机组织。
响应时间从事件开始到结束之间的时间，也称为执行时间。
即计算机完成某一任务所花费的全部时间，包括访问磁盘、访问存储器、输入/输出、操作系统开销等。
流量在单位时间内所能完成的工作量。
CPU时间CPU为用户程序工作的时间，不包含I/O等待时间及运行其他程序的时间。
可细分为用户CPU时间及系统CPU时间。
核心测试程序由从真实程序中提取的较短但很关键的代码构成。
小测试程序通常是指代码在几十行到100行的具有一些特定目的的测试程序。
用户可以随时编写一些这样的程序来测试系统的各种功能，并产生用户已预知的输出结果，如皇后问题、迷宫问题、快速排序、求素数、计算π等。
合成测试程序首先对大量的应用程序中的操作进行统计，得到各种操作比例，再按这个比例构造测试程序。
Whetstone与Dhrystone是最流行的合成测试程序。
基准测试程序套件为了能比较全面地反映计算机在各个方面的处理性能，通常采用整套测试程序。
这组程序称为基准测试程序套件，它是由各种不同的真实应用程序构成的。
目前最成功和最常见的测试程序套件是SPEC系列。
事务处理测试程序主要测试在线事务处理（On-Line Transaction Processing，OLTP）系统的性能，包括数据库访问和更新等。
存储程序计算机冯·诺依曼结构计算机输入/输出方式程序控制（程序等待、程序中断）、DMA、通道、I/O处理机相联存储器CAM可按内容访问的存储器。
相联处理机以相联存储器为核心的处理机。
相联存储器除了完成信息检索任务外，还能进行一些算术逻辑运算。
系列机由同一厂家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机器。
软件兼容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，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间不同。
兼容机不同厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
向上(下)兼容按某档计算机编制的程序，不加修改的就能运行于比它高（低）档的计算机。
向前(后)兼容按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改地就能运行于在它之前（后）投入市场的机器。
模拟用软件的方法在一台现有的机器（称为宿主机host）上实现另一台机器（称为虚拟机）的指令集。
仿真用一台现有机器（称为宿主机）上的微程序去解释实现另一台机器（称为目标机）的指令集。
并行性在同一时刻或是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。
只要时间上互相重叠，就存在并行性。
同时性两个或多个事件在同一时刻发生的并行性。
并发性两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。
字串位串每次只对一个字的一位进行处理。
这是最基本的串行处理方式。
字串位并同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。
字并位串同时对许多字的同一位（称为位片）进行处理。
全并行同时对许多字的全部位或部分位进行处理。
指令内部并行单条指令中各微操作之间的并行。
指令级并行并行执行两条或两条以上的指令。
线程级并行并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位。
任务级或过程级并行并行执行两个或两个以上的过程或任务（程序段），以子程序或进程为调度单元。
作业或程序级并行并行执行两个或两个以上的作业或程序。
时间重叠多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。
资源重复通过重复设置资源，尤其是硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。
资源共享是一种软件方法，它使多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备。
同构型（对称型）多处理机由多个同类型，至少担负同等功能的处理机组成，同时处理同一作业中能并行执行的多个任务。
异构型（非对称型）多处理机由多个不同类型，至少担负不同功能的处理机组成，按照作业要求的顺序，利用时间重叠原理，依次对它们的多个任务进行加工，各自完成规定的功能动作。
分布处理系统把若干台具有独立功能的处理机（或计算机）相互连接起来，在操作系统的全盘控制下，统一协调地工作，而最少依赖集中的程序、数据或硬件。
耦合度反映多机系统各机器之间物理连接的紧密程度和交互作用能力的强弱。
松散耦合通过通道或通信线路实现计算机间互连，共享某些外围设备，机间的相互作用是在文件或数据集一级进行。
紧密耦合机间物理连接的频带较高，它们往往通过总线或高速开关实现互连，可以共享主存。
第2章计算机指令集结构设计堆栈型机器其CPU中存储操作数的主要单元是堆栈。
累加器型机器其CPU中存储操作数的主要单元是累加器。
通用寄存器型机器CPU中存储操作数的主要单元是通用寄存器。
三种类型指令集结构根据CPU内部存储单元类型，将指令集结构分为堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构和通用寄存器型指令集结构。
通用寄存器型指令集结构的三种类型寄存器－寄存器型（RR：Register-Register）寄存器－存储器型（RM：Register-Memory）存储器－存储器型（MM：Memory-Memory）CISC复杂指令集计算机。
RISC精简指令集计算机。
指令集结构的完整性在一个有限可用的存储空间内，对于任何可解的问题，编制计算程序时，指令集所提供的指令足够使用。
指令集结构的规整性没有或尽可能减少例外的情况和特殊的应用，以及所有运算都能对称、均匀地在存储器单元或寄存器单元之间进行。
规整性主要包括对称性和均匀性。
对称性指所有与指令集有关的存储单元的使用、操作码的设置等都是对称的。
均匀性指对于各种不同的操作数类型、字长、操作种类和数据存储单元，指令的设置都要同等对待。
面向高级语言(HL)的机器采用各种对高级语言和编译程序提供支持的措施，使机器语言和高级语言的语义差距比传统的冯·诺依曼型机器缩小许多。
这种机器统称为面向高级语言(HL)的机器。
间接执行型高级语言机器使高级语言成为机器的汇编语言。
即高级语言和机器语言是一一对应的，这种机器称为间接执行型高级语言机器。
直接执行型高级语言机器高级语言机器本身没有机器语言，或者说高级语言就作为机器语言。
它可以直接由硬件或固件对高级语言源程序的语句逐条进行解释并执行。
这种机器称为直接执行型高级语言机器。
跳转当控制指令为无条件改变控制流时，称之为跳转。
分支当控制指令是有条件改变控制流时，称之为分支。
位置无关代码在执行时与它被载入的位置无关。
操作数类型面向应用、面向软件系统所处理的各种数据结构。
操作数表示硬件结构能够识别、指令系统可以直接调用的那些数据结构。
操作数的类型主要有：整数（定点）、浮点、十进制、字符、字符串、向量、堆栈等。
变长编码格式指令的长度是可变的。
定长编码格式将操作类型和寻址方式组合编码在操作码中，所有指令的长度是固定唯一的。
混合型编码格式通过提供一定类型的指令字长，期望能够兼顾降低目标代码长度和降低译码复杂度两个目标。
第3章流水线技术一次重叠执行方式把执行第k条指令与取第k+l条指令同时进行。
二次重叠执行方式为了进一步提高执行速度，可以增加指令重叠执行的程度。
把取第k+l条指令提前到与分析第k条指令同时进行，把分析第k+l条指令与执行第k条指令同时进行。
哈佛结构程序空间和数据空间相互独立，因而具有独立的指令总线和数据总线的系统结构。
先行控制技术缓冲技术和预处理技术的结合。
缓冲技术在工作速度不固定的两个功能部件之间设置缓冲器，用以平滑它们的工作。
预处理技术指预取指令、对指令进行加工以及预取操作数等。
流水线技术将一个重复的时序过程分解成为若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行。
时(间)空(间)图用来描述流水线的工作，横坐标表示时间，纵坐标代表流水线的各段。
流水线的深度流水线的段数。
通过时间流水线中第一个任务流出结果所需的时间。
单功能流水线只能完成一种固定功能的流水线。
功能流水线流水线的各段可以进行不同的连接，从而使流水线在不同的时间，或者在同一时间完成不同的功能。
TI ASC的多功能流水线静态流水线在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。
动态流水线在同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。