计算机体系结构知识点汇总
高校计算机专业计算机组成原理知识点归纳整理
高校计算机专业计算机组成原理知识点归纳整理计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，它涵盖了计算机体系结构、数字逻辑电路、指令系统和运算器等重要内容。
对于计算机专业的学生来说，掌握计算机组成原理的知识点是至关重要的。
本文将对高校计算机专业计算机组成原理的知识点进行归纳整理，以便学生们在学习和工作中能够更好地运用相关知识。
一、计算机体系结构计算机体系结构是计算机系统中最为基础的部分，它包括计算机硬件层次的组成和计算机相互联系的方式。
计算机体系结构的主要知识点如下：1. Von Neumann 结构：指的是将指令和数据存储在同一存储器中，并通过总线进行传输的计算机结构。
2. 存储器的层次结构：主要包括寄存器、缓存、内存和外存等不同速度和容量的存储器，以满足计算机对于数据存储和访问的需求。
3. CPU 的结构与功能：包括指令寄存器、程序计数器、算术逻辑单元(ALU)等组成部分，用于执行指令和完成计算任务。
4. 输入输出系统：涉及外设和主机之间的数据传输，包括中断、DMA等技术。
二、数字逻辑电路数字逻辑电路是计算机中的基本组成部分，它用于处理和传输数字信号。
在计算机组成原理中，数字逻辑电路是非常重要的知识点。
以下是数字逻辑电路的主要知识点：1. 布尔代数与逻辑运算：包括与、或、非、异或等逻辑运算的基本定义和性质，以及基于逻辑门实现的逻辑电路。
2. 组合逻辑电路：由逻辑门组成的电路，输出仅与输入的当前状态有关，不受时钟信号的影响。
3. 时序逻辑电路：输出与输入的当前状态和历史状态有关，包括锁存器、触发器和计数器等电路。
三、指令系统与运算器指令系统是计算机的核心部分，它规定了计算机能够识别和执行的指令集。
而运算器则是计算机中负责执行算术和逻辑运算的部件。
以下是指令系统与运算器的主要知识点：1. 指令的格式与寻址方式：根据指令和操作数的组织形式，可以将指令分为不同的格式，如固定格式、可变格式和根据寻址方式分为立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
计算机体系结构知识点
规整性:对称性,均匀性.与指令集相关的存储单元的使用操作码的设置对称.均匀指不同 的操作类型,字长,操作种类和数据存储单元,指令的设置要同等对待.
高效率:指令执行速度快,使用频度高.
兼容性:------------------------
CISC指令集架构设计(了解)
五.
寄存器:
有32个64位通用寄存器(整数寄存器)R0,R0…R31.R0永远等于0.
还有32个64位浮点数寄存器F0,F1…F31
还有一些特殊的寄存器
数据表示:
整数:字节,半字,字,双字(分别8,16,32,64位)
浮点数:单精度浮点数(32位),双精度浮点数(64位)
数据寻址方式:
只有立即数寻址和偏移量寻址,立即数字段和偏移量字段都是16位
1.面向目标程序增强指令功能
(1)增强运算型指令的功能
(2)增强数据传送指令的功能
(3)增强程序控制指令的功能
2.面向高级语言的优化实现来改进指令集
(1)增强对高级语言的优化实现来改进指令集
(2)高级语言计算机
3.面向操作系统的优化实现改进指令集
存在的问题
(1)各种指令集使用频度相差悬殊,许多指令很少用到.
解决瓶颈的方法
1.细分瓶颈段
2.重复设置瓶颈段
加速比(S)
顺序执行的时间比使用流水线的执行时间
效率(E)
流水线中的设备实际使用时间与整个运行时间的比值
流水线设计中的问题
1.瓶颈问题
2.流水线的额外开销
3.冲突问题
三.
经典五段流水线
1.取指
2.译码
3.执行
4.访存
计算机体系结构大学计算机基础知识全面解读
计算机体系结构大学计算机基础知识全面解读计算机体系结构是计算机科学与技术领域中的重要内容，它涉及到计算机硬件组成、计算机指令系统、计算机硬件和软件之间的交互关系等等。
本文将全面解读大学计算机基础知识中的计算机体系结构。
一、计算机体系结构的定义和作用所谓计算机体系结构，指的是构成计算机的各个硬件组成部分以及它们之间的连接方式、组织方式和功能。
计算机体系结构的设计和实现在计算机领域中起着重要的作用，它可以影响到计算机的性能、功耗、可靠性等方面。
二、计算机体系结构的组成1.中央处理器（CPU）CPU是计算机的核心部件，包括运算器和控制器两部分。
其中，运算器负责对数据进行运算和处理，而控制器负责指令的解析和执行。
2.存储器（内存）存储器用于存储计算机运行需要的数据和指令。
它分为主存和辅存两部分，主存存储运行中的数据和指令，而辅存则用于长期存储数据和程序。
3.输入输出设备输入输出设备用于与计算机进行信息的交互。
例如，键盘、鼠标、显示器、打印机等都属于输入输出设备。
4.总线总线是计算机中各个组件之间传输数据和控制信号的通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
三、计算机体系结构的类型根据不同的组成方式和功能特点，计算机体系结构可以分为以下几种类型：1.冯·诺伊曼结构冯·诺伊曼结构是最早提出的计算机体系结构之一。
它采用存储程序的方式，将数据和指令存储在同一个存储器中，并通过控制器从存储器中依次取出指令进行执行。
2.哈佛结构哈佛结构与冯·诺伊曼结构相比，将指令存储和数据存储分开，分别使用独立的存储器。
这样的结构可以实现指令和数据并行处理，提高计算机的性能。
3.组合式结构组合式结构将冯·诺伊曼结构和哈佛结构相结合，兼具两种结构的优点。
它的存储器既可以存储指令，也可以存储数据，根据需要进行读取和处理。
四、计算机体系结构的发展趋势随着计算机技术的不断发展，计算机体系结构也在不断演变和改进。
计算机体系结构必考知识点
计算机体系结构必考知识点一、知识概述《计算机体系结构必考知识点》①基本定义：计算机体系结构呢，简单说就是计算机的各个组成部分，像处理器、内存、输入输出设备等，它们之间是怎么连接的，还有各自的功能怎么协同工作。
就好比一个足球队，每个球员（硬件组件）都有自己的位置（功能），教练（操作系统等软件）怎么安排他们配合踢球（协同工作），这就是大致的概念。
②重要程度：在计算机这个学科里，这可太重要了。
要是不懂体系结构，就好比你盖房子不知道怎么搭框架，那接下来的装修（软件开发之类的）就无从下手。
计算机系统的性能、功能等都和它有很大关系。
③前置知识：得有基本的数字电路知识，像什么是逻辑门之类的。
还有对计算机各个硬件部件有个简单了解，就像你得知道有CPU这个东西，它大致是干啥的。
如果之前学过计算机组成原理那就更好了，就像你是个盖房子的小工，盖了几次小房子（了解简单的硬件组合），再来盖大楼（学习体系结构）就容易些。
④应用价值：实际应用可多了。
比如说设计新的计算机芯片，要考虑体系结构。
像手机厂商想让手机运行得更快，还不那么耗电，那就得优化手机芯片的体系结构。
再比如说云计算中心设计大型服务器集群，也得按照合理的体系结构来，这样才能高效处理海量的数据。
二、知识体系①知识图谱：在计算机学科的大地图里，计算机体系结构是重要的一块。
它连接着计算机硬件底层，向上又影响着操作系统、软件应用的开发。
就好比它是城市里的交通规划（对计算机里的数据等流动起规划作用），其他的建筑物（软件等）得按照这个交通规划来建设。
②关联知识：和计算机组成原理关联紧密，组成原理就像是讲每个部件的详细构造，体系结构就是把这些部件组合起来看。
和操作系统也有很大关系，操作系统的运行依赖于计算机体系结构提供的环境。
就好像演员（操作系统）得在舞台（体系结构）上表演。
③重难点分析：掌握难度在于概念比较抽象，像多级存储体系结构，什么缓存、主存、外存的关系不好理解。
关键点在于要理解各个部件的交互原理。
计算机体系结构重点
1计算机组成——计算机体系结构的逻辑实现。
2计算机实现——计算机组成的物理实现。
3关系系统结构是组成的抽象，组成是实现的抽象4体系结构——程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。
5软件兼容——同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同的各档机器上，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行的时间不同。
6 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的所占的重要性。
1 结构相关——某些指令组合在流水线中重叠执行时，发生资源冲突，则称该流水线有结构相关。
2 数据相关——当指令在流水线中重叠执行时，流水线有可能改变指令读/写操作的顺序，使得读/写操作顺序不同于它们非流水实现时的顺序，将导致数据相关。
3 定向——将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，或所有需要它的功能单元，避免暂停。
4 RAW——两条指令i，j，i在j前进入流水线，j执行要用到i的结果，但当其在流水线中重叠执行时，j可能在i写入其结果之前就先行对保存该结果的寄存器进行读操作，得到错误值。
★1 强制性失效——当第一次访问一个块时，该块不在Cache中，需要从下一级存储器中调入Cache，这就是强制性失效。
2 Victim Cache——位于Cache和存储器之间的又一级Cache，容量小，采用全相联策略。
用于存放由于失效而被丢弃（替换）的那些块。
每当失效发生时，在访问下一级存储器之前，先检查Victim Cache中是否含有所需块。
4 2：1Cache经验规则——大小为N的直接映象Cache的失效率约等于大小为N /2的两路组相联Cache的实效率。
1 互联网络：互联网络是将对称式的系统或分布式系统中的节点连接起来所构成的网络，这些节点可能是处理器，存储模块或者其他设备，他们通过互联网络进行信息交换2 互联网络特点：数数据传送速率高，延迟低，通信频带宽机群系统：机群是一种价格低廉，易于构建，可扩展性强的并行计算机系统,由多台同构或者异构的地理计算机通过高性能网络或者局域网互联在一起，协同完成特定的并行计算机任务。
计算机组织与体系结构基础知识
计算机组织与体系结构基础知识计算机组织与体系结构是计算机科学与技术的核心内容之一，它涉及到计算机硬件与软件之间的关系，对于计算机的设计、开发和性能优化非常重要。
本文将介绍计算机组织与体系结构的基础知识，包括计算机的基本组成、层次结构、指令集和存储器层次结构。
一、计算机的基本组成计算机由五大基本部件组成，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、内存（Memory）、输入设备（Input Devices）、输出设备（Output Devices）和存储设备（Storage Devices）。
其中，CPU被认为是计算机的“大脑”，负责执行指令和进行算术逻辑运算；内存用于存储程序和数据；输入设备用于接收外部数据；输出设备用于向外部传递计算结果；存储设备用于长期保存程序和数据。
二、计算机的层次结构为了更好地组织和管理计算机的各个部件，计算机的层次结构被划分为多个层次。
常见的计算机层次结构包括：物理层、逻辑层、微程序层和操作系统层。
物理层是计算机硬件的实际实现，如电路布线、芯片等；逻辑层是计算机硬件与软件之间的接口，约定了数据的格式和传输方式；微程序层是针对指令的解码和执行过程设计的指令集；操作系统层负责管理和协调计算机的各个硬件和软件资源。
三、计算机的指令集指令集是计算机硬件和软件之间的桥梁，它规定了CPU能够识别和执行的指令。
常见的指令集包括：复杂指令集计算机（Complex Instruction Set Computer，CISC）和精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer，RISC）。
CISC指令集包含了大量的指令和地址模式，具有丰富的功能和灵活性，但执行效率相对较低；RISC指令集则精简了指令和地址模式，提高了执行效率，但牺牲了部分功能和灵活性。
四、计算机的存储器层次结构计算机的存储器层次结构是指从CPU访问数据时所涉及到的多级存储器。
计算机体系结构知识点
第一章计算机体系结构得基本概念1计算机系统结构得经典定义程序员所瞧到得计算机属性，即概念性结构与功能特性。
2透明性在计算机技术中，把这种本来存在得事物或属性，但从某种角度瞧又好像不存在得概念称为透明性。
3系列机由同一厂家生产得具有相同系统结构、但具有不同组成与实现得一系列不同型号得计算机。
4常见得计算机系统结构分类法有两种：Flynn 分类法、冯氏分类法Flynn 分类法把计算机系统得结构分为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)5 改进后程序得总执行时间系统加速比为改进前与改进后总执行时间之比6CPI（Cycles Per Instruction）:每条指令执行得平均时钟周期数CPI = 执行程序所需得时钟周期数／IC7存储程序原理得基本点：指令驱动8冯·诺依曼结构得主要特点1以运算器为中心。
2在存储器中，指令与数据同等对待。
指令与数据一样可以进行运算，即由指令组成得程序就是可以修改得。
3存储器就是按地址访问、按顺序线性编址得一维结构，每个单元得位数就是固定得。
4指令得执行就是顺序得5指令由操作码与地址码组成。
6指令与数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。
9软件得可移植性一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上正确地运行。
差别只就是执行时间得不同。
我们称这两台计算机就是软件兼容得。
实现可移植性得常用方法:采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。
软件兼容：向上（下）兼容：按某档机器编制得程序，不加修改就能运行于比它高（低）档得机器。
向前（后）兼容：按某个时期投入市场得某种型号机器编制得程序，不加修改地就能运行于在它之前（后）投入市场得机器。
向后兼容就是系列机得根本特征。
兼容机：由不同公司厂家生产得具有相同系统结构得计算机。
10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。
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。
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。
计算机科学基本知识点总结
计算机科学基本知识点总结一、计算机体系结构1. 计算机组成计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、内存、输入设备和输出设备等，而软件包括操作系统、应用程序等。
计算机组成的基本原理是冯·诺伊曼体系结构，它包括存储器、运算器、控制器和输入/输出设备。
2. 中央处理器中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，它负责执行指令和进行数据处理。
CPU包括运算单元和控制单元，分别负责执行运算和控制指令的执行。
3. 存储器存储器用来存储数据和程序，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM是临时存储器，用来存储正在运行的程序和数据，而ROM是永久存储器，用来存储系统启动程序和固化程序。
4. 输入/输出设备输入设备用来接受外部数据，比如键盘、鼠标等；输出设备用来输出计算结果，比如显示器、打印机等。
5. 指令集架构指令集架构是CPU执行指令的规则和格式，包括指令的格式、寻址方式等。
常见的指令集架构有x86、ARM等。
二、计算机网络1. 网络基础计算机网络是连接在一起的计算机和设备之间的通信系统。
网络基础包括网络拓扑结构、传输介质、网络协议等内容。
2. OSI模型OSI模型是计算机网络体系结构标准的一种分层模型，它分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七层。
每一层负责不同的功能，完成数据传输和通信。
3. TCP/IP协议TCP/IP协议是计算机网络通信协议的基础，它包括TCP协议和IP协议。
TCP协议实现了可靠的数据传输，IP协议实现了数据的路由和分发。
4. 网络安全网络安全是计算机网络中的重要问题，涉及网络攻击、数据加密、防火墙等内容。
网络安全的目标是保护网络中的数据和通信安全。
5. 互联网互联网是全球范围内的计算机网络，它包括万维网、电子邮件、文件传输协议等服务。
互联网的基础是TCP/IP协议和域名系统。
三、操作系统1. 操作系统基础操作系统是计算机系统中的管理软件，它负责管理计算机的资源、控制程序的执行和提供用户界面等功能。
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。
计算机体系结构设计基础知识
计算机体系结构设计基础知识计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的结构和组织，它直接关系到计算机系统的性能、可扩展性和可靠性。
在设计计算机体系结构时，需要考虑多个因素，包括指令集体系结构、数据通路和控制、内存层次结构、并行处理等。
本文将介绍计算机体系结构设计的基础知识，以及一些常见的设计原则和方法。
一、指令集体系结构（Instruction Set Architecture）指令集体系结构是计算机体系结构中最重要的一个部分，它定义了计算机的指令集合、寻址方式和数据类型等。
常见的指令集体系结构包括精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）。
RISC指令集体系结构采用较为简单、固定长度和交互作用少的指令，它的设计思想是提高指令的执行速度。
而CISC指令集体系结构则提供了丰富的指令集合和复杂的寻址方式，以便于编程人员编写更为高级和复杂的指令序列。
二、数据通路与控制数据通路与控制是计算机体系结构中的核心部分，它包括执行指令所需的寄存器、算术逻辑单元（ALU）和数据通路等。
数据通路负责数据的传输和处理，而控制单元则负责指令的译码和控制。
在设计数据通路时，需要考虑数据的流向、寄存器的分配以及数据传输的方式等。
同时，控制单元需要能够根据指令的类型和操作码来产生相应的控制信号，以控制数据通路的工作。
三、内存层次结构计算机的内存层次结构是指计算机使用多种不同速度和容量的存储器来提高存取速度和存储容量。
常见的内存层次结构包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器等。
寄存器是位于CPU内部的最快速和最小容量的存储器，它用于暂存指令和数据。
高速缓存是位于CPU和主存之间的存储器，它的容量较小但速度较快，用于提高访问主存的速度。
主存是计算机中容量最大的内存，用于存储程序和数据。
辅助存储器则是非常大容量的存储器，如硬盘驱动器和光盘等。
四、并行处理并行处理是指将多个处理单元同时工作来执行一个或多个任务，以提高计算机系统的性能和吞吐量。
计算机体系结构的基础知识
计算机体系结构的基础知识计算机体系结构是计算机科学的核心概念之一，它描述了计算机硬件和软件之间的关系，以及数据在计算机中的处理方式。
本文将介绍计算机体系结构的基础知识，包括计算机硬件组成、指令集架构和存储体系结构等方面。
一、计算机硬件组成计算机硬件是构成计算机体系结构的基本组成部分，主要包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备和存储设备等。
中央处理器是计算机的核心，负责执行指令和进行数据处理。
内存是计算机的临时存储器，用于存放程序和数据。
输入输出设备用于和外部环境进行数据交互。
存储设备用于长期保存程序和数据。
二、指令集架构（ISA）指令集架构是计算机硬件和软件之间的接口规范，定义了硬件对软件提供的指令集。
指令集架构分为两种类型：复杂指令集计算机（CISC）和精简指令集计算机（RISC）。
CISC架构的指令集较为复杂，一条指令可以完成多个操作，而RISC架构的指令集较为简单，每条指令只能完成一个操作。
三、存储体系结构存储体系结构是指计算机中用于存储程序和数据的组织方式。
常见的存储体系结构包括冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构。
冯·诺依曼体系结构将指令和数据存储在同一个存储器中，而哈佛体系结构则将指令和数据分开存储在不同的存储器中。
四、并行处理并行处理是指同时进行多个任务或操作的计算方式，可以提高计算机的处理能力。
常见的并行处理方式包括向量处理、多处理器和多核处理器等。
向量处理将一组数据作为一个向量进行操作，多处理器同时执行不同的任务，而多核处理器则将多个处理器集成在一个芯片上。
五、存储器层次结构存储器层次结构描述了不同速度和容量的存储器之间的关系，从高速缓存到主存再到辅助存储器。
高速缓存是位于CPU内部的小容量、速度较快的存储器，主要用于缓存CPU频繁使用的数据和指令。
主存是存放程序和数据的主要存储器，辅助存储器是存放大容量数据和程序的外部存储器。
六、总线结构总线结构是计算机中用于数据传输的通信系统，将不同组件之间的数据进行传送。
计算机体系结构与基础知识
计算机体系结构与基础知识计算机体系结构是计算机科学领域中的一个重要概念，它涵盖了计算机硬件和软件之间的关系，以及计算机如何组织、执行和管理数据。
在现代社会中，计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
了解计算机体系结构和基础知识对于我们有效地使用计算机和解决计算机相关问题至关重要。
一、计算机体系结构概述计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的组织结构和相互关系。
它由几个主要组成部分组成，包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备和输出设备等。
1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机指令和控制数据的流动。
它包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元。
2.内存内存是计算机用于存储数据和程序的地方。
它分为主存和辅助存储器，主存是CPU可以直接访问的部分，而辅助存储器则用于长期存储和备份数据。
3.输入设备和输出设备输入设备用于将外部数据输入到计算机中，例如键盘、鼠标和扫描仪等；输出设备用于将计算机处理结果呈现给用户，例如显示器、打印机和音响等。
二、计算机组成原理计算机组成原理是计算机体系结构的基础，包括计算机硬件和软件之间的相互作用以及计算机指令的执行过程等。
1.指令集架构指令集架构定义了计算机的指令集和寄存器等硬件组件。
常见的指令集架构有CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）等。
2.数据通路和控制单元数据通路用于数据在计算机内部的传输，包括数据寄存器、数据总线和控制总线等。
控制单元则控制这些数据路径和指令执行的顺序和时序。
3.存储器结构存储器结构包括主存和辅助存储器，主存采用地址访问方式，辅助存储器则采用数据块存取方式。
存储器的组织和层次结构不同，对计算机系统的性能和功耗有重要影响。
三、计算机体系结构分类计算机体系结构可以根据硬件组成、指令集架构和并行性等因素进行分类。
1.冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼体系结构是计算机体系结构的基础模型，它采用存储程序的方式，程序和数据存储在同一内存中。
计算机体系结构基础知识要点梳理
计算机体系结构基础知识要点梳理计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的交互方式和组织方式。
在计算机科学领域中，对计算机体系结构的理解是非常重要的。
本文将梳理计算机体系结构的基础知识要点，以帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
一、什么是计算机体系结构计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的接口和交互方式。
它对计算机的功能、性能、能耗以及可扩展性等方面起到了决定性的影响。
计算机体系结构包括指令集架构、操作系统、内存管理、输入输出等方面的设计和实现。
二、指令集架构（ISA）指令集架构是计算机体系结构的核心之一。
它定义了计算机的指令集和指令的编码方式，决定了计算机能执行哪些操作。
常见的指令集架构有CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）。
CISC架构的指令较为复杂，可以执行多种操作，而RISC架构的指令较为简单，执行速度更快。
三、存储器层次结构存储器层次结构是计算机体系结构中的重要概念之一。
它由多级存储器组成，包括寄存器、缓存、内存和硬盘等。
存储器层次结构的设计目标是提高访问速度和存储容量，以及降低成本。
其中，寄存器是最快的存储器，但容量较小；缓存是位于CPU和内存之间的存储器，可以提高访问速度；内存是计算机主存储器，容量大但访问速度较慢；硬盘用于长期存储，容量最大但访问速度最慢。
四、处理器和流水线处理器是计算机体系结构中的核心部件。
它负责执行计算机指令，进行算术逻辑运算和控制数据流动等操作。
常见的处理器类型包括中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）。
流水线是一种提高指令执行效率的技术，它将指令执行过程划分为多个子操作，并通过多级流水线的并行处理方式，提高处理器的吞吐量。
五、总线和I/O系统总线是计算机体系结构中的重要组成部分，它用于连接计算机的各个硬件设备，传输数据和控制信息。
常见的总线包括数据总线、地址总线和控制总线。
I/O系统负责计算机与外部设备之间的数据交换和控制操作。
计算机体系结构基础详解
计算机体系结构基础详解计算机体系结构是指计算机系统中各个组件之间的关系和交互方式，它决定了计算机的性能和功能。
本文将详细介绍计算机体系结构的基本概念、组成部分以及其运行原理，以便读者对计算机体系结构有更深入的了解。
一、计算机体系结构概述计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的接口，决定了计算机的指令系统、数据表示方式和操作方式。
它包括三个要素：指令集体系结构、处理器体系结构和系统结构。
1.1 指令集体系结构指令集体系结构（ISA）是一种硬件体系结构的抽象表示，定义了可供程序员使用的指令集合、寻址方式、数据类型和寄存器等。
ISA决定了计算机的指令集、执行过程和编程模型，并通过指令和数据之间的交互来完成各种计算任务。
1.2 处理器体系结构处理器体系结构是指计算机中的中央处理器（CPU）的组成和工作原理。
它包括指令流水线、寄存器、运算器和控制器等组件，负责执行计算机指令、进行数据处理和控制计算机系统的各个部件。
1.3 系统结构系统结构是计算机硬件和软件之间的桥梁，将处理器、内存、输入输出设备和外部存储器等组件有机地连接在一起，形成一个完整的计算机系统。
系统结构涉及到计算机组成原理、总线结构、内存管理和I/O控制等技术，并提供了操作系统和应用程序的运行环境。
二、计算机体系结构的组成部分计算机体系结构由若干组成部分构成，每个部分都具有特定的功能和作用。
2.1 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令、进行算术运算和逻辑运算。
它由控制单元和算术逻辑单元组成，通过时钟信号控制指令的执行和数据的处理。
2.2 存储器存储器用于存储数据和指令，分为主存储器和辅助存储器两种形式。
主存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），用于存储正在执行的程序和数据；辅助存储器包括硬盘、光盘和磁带等，用于长期存储大容量的数据和文件。
2.3 输入输出设备输入输出设备用于计算机与外部环境之间的数据交换。
计算机组成与结构知识点总结
计算机组成与结构知识点总结计算机组成与结构是计算机科学的重要基础，掌握这方面的知识对于从事计算机相关工作和研究都至关重要。
本文将重点介绍计算机组成与结构的核心知识点，包括计算机硬件、存储系统、CPU、指令系统等方面，从整体上梳理计算机系统的结构框架，帮助读者更好地理解计算机运行原理及其实现机制。
一、计算机硬件计算机硬件主要包括CPU、内存、磁盘等组件。
CPU是计算机的核心组件，它主要包括控制器和运算器两部分，控制器负责从内存中读取指令、解析指令并控制计算机的各个部件进行操作等；运算器负责数学和逻辑运算。
内存则是计算机中存储数据和程序的重要组成部分，磁盘则主要用于长期存储数据。
二、存储系统计算机存储系统主要包括主存储器、高速缓存和辅助存储器，从速度和容量上可分为寄存器、高速缓存、RAM、虚拟内存和磁盘等。
寄存器是CPU中最快速的存储器，通常用于保存运算器中间结果和数据。
高速缓存则主要用于CPU和主存之间的数据传输，通过预读取内存中即将需要的数据加快CPU的运算速度。
RAM是主存储器，计算机运行时所有的数据和程序都存储在其中，而虚拟内存则可以通过操作系统将部分数据和程序存储在磁盘上，以扩展主存的容量。
磁盘则是计算机中持续存储数据的主要方式，也是长期存储数据的唯一手段。
三、CPUCPU是计算机中最核心的组件，其功能主要包括取指令、解码指令、执行指令等。
指令由操作码和操作数字段组成，操作码用于描述要执行的操作，操作数用于描述操作对象。
CPU根据指令的操作码和操作数进行指定的操作，比如对数据进行加减乘除等运算。
CPU的处理方式可分为单指令流单数据流、单指令流多数据流和多指令流多数据流。
单指令流单数据流处理方式是最简单的处理方式，CPU一次只能处理一个数据，一次只能完成单个指令的操作。
单指令流多数据流和多指令流多数据流处理方式则分别提高了数据和指令的并行度，可以在同一时间并行处理多个指令和多个数据，提高了CPU的效率和运算速度。
计算机系统结构考点总结
计算机系统结构考点总结计算机系统结构是指计算机硬件和软件之间的组织关系，它决定了计算机系统的性能、可靠性和可扩展性。
它是计算机科学中的一个重要领域，涉及到计算机的各个方面，包括中央处理器、存储器、输入输出设备以及各种通信和控制设备。
计算机系统结构的考点主要包括以下几个方面：1.中央处理器（CPU）：中央处理器是计算机系统的核心部件，负责执行计算机程序中的指令。
它由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指令的解码和执行，算术逻辑单元负责执行算术运算和逻辑运算。
中央处理器的性能取决于其时钟频率、指令集和缓存结构等因素。
2.存储器：存储器用于存储计算机程序和数据。
计算机系统通常包括主存储器和辅助存储器。
主存储器是CPU直接访问的存储介质，其速度较快但容量较小；辅助存储器用于长期存储数据，容量较大但速度较慢。
存储器的组织和访问方式对计算机系统的性能有重要影响。
3.输入输出设备：输入输出设备用于与外部环境进行信息交换。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和扫描仪等，输出设备包括显示器、打印机和音频设备等。
输入输出设备的种类和性能对计算机系统的使用体验和功能扩展能力有重要影响。
4.总线和通信：总线是计算机系统中各个组件之间进行数据传输的通道。
它包括地址总线、数据总线和控制总线等，用于传输指令、数据和控制信号。
通信是计算机系统中各个计算机之间进行数据交换的方式，常见的通信方式包括以太网、无线网络和蓝牙等。
5.操作系统：操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的资源和控制计算机的运行。
它提供了文件管理、进程管理、内存管理和设备管理等功能，为用户提供了友好的接口和良好的使用体验。
6.并行计算和分布式系统：并行计算是指多个处理器同时进行计算，以提高计算速度和处理能力。
分布式系统是指多台计算机通过网络相互连接，共同完成计算任务。
并行计算和分布式系统在科学计算、大数据处理和人工智能等领域具有重要应用。
7.虚拟化和云计算：虚拟化是指将一个物理资源划分为多个逻辑资源，使多个用户可以共享物理资源。
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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。
2.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。
3.系列机由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。
4.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: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)5./改进后程序的总执行时间系统加速比为改进前与改进后总执行时间之比6.CPI（Cycles Per Instruction）:每条指令执行的平均时钟周期数CPI = 执行程序所需的时钟周期数／IC7.存储程序原理的基本点：指令驱动！8.冯·诺依曼结构的主要特点1.以运算器为中心。
2.在存储器中，指令和数据同等对待。
指令和数据一样可以进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。
3.存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。
4.指令的执行是顺序的5.指令由操作码和地址码组成。
[6.指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。
9.软件的可移植性一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上正确地运行。
差别只是执行时间的不同。
我们称这两台计算机是软件兼容的。
实现可移植性的常用方法:采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。
软件兼容：向上（下）兼容：按某档机器编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的机器。
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。
}向后兼容是系列机的根本特征。
兼容机：由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
10.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。
同时性：两个或两个以上的事件在同一时刻发生。
并发性：两个或两个以上的事件在同一时间间隔内发生。
从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为：]1.字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。
最基本的串行处理方式，不存在并行性。
2．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。
开始出现并行性。
3.字并位串：同时对许多字的同一位（称为位片）进行处理。
具有较高的并行性。
4.全并行：同时对许多字的全部位或部分位进行处理。
&最高一级的并行。
从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：1.指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行。
2.指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令。
3.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。
(4.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。
5.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。
提高并行性的技术途径：1.时间重叠引入时间因素，让多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地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。
)2.资源重复引入空间因素，以数量取胜。
通过重复设置硬件资源，大幅度地提高计算机系统的性能。
3.资源共享这是一种软件方法，它使多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备。
第二章计算机指令集结构1.CPU中用来存储操作数的存储单元的主要类型：堆栈、累加器、通用寄存器组？2.通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型寄存器-寄存器型（RR型）寄存器-存储器型（RM型）存储器-存储器型（MM型）3.指令集结构的设计主要考虑3个因素：速度、成本、灵活性对指令集的基本要求：完整性、规整性、高效率、兼容性-4.设计RISC机器遵循的原则1.指令条数少而简单。
只选取使用频度很高的指令，在此基础上补充一些最有用的指令。
2.采用简单而又统一的指令格式，并减少寻址方式；指令字长都为32位或64位。
3.指令的执行在单个机器周期内完成。
(采用流水线机制)4.只有load和store指令才能访问存储器，其他指令的操作都是在寄存器之间进行。
（即采用load-store结构）5.大多数指令都采用硬连逻辑来实现。
*6.强调优化编译器的作用，为高级语言程序生成优化的代码。
7.充分利用流水技术来提高性能。
5.指令由两部分组成：操作码、地址码指令集的3种编码格式：变长编码格式、定长编码格式、混合型编码格式第三章流水线技术1.流水线技术：把一个重复的过程分解为若干个子过程，每个子过程由专门的功能部件来实现。
把多个处理过程在时间上错开，依次通过各功能段，这样，每个子过程就可以与其他的子过程并行进行。
、流水线中的每个子过程及其功能部件称为流水线的级或段，段与段相互连接形成流水线。
流水线的段数称为流水线的深度。
通过时间：第一个任务从进入流水线到流出结果所需的时间。
排空时间：最后一个任务从进入流水线到流出结果所需的时间。
2.分类1.单功能流水线与多功能流水线、单功能流水线：只能完成一种固定功能的流水线。
多功能流水线：流水线的各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能。
2.静态流水线与动态流水线静态流水线：在同一时间内，多功能流水线中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，多功能流水线中的各段可以按照不同的方式连接，同时执行多种功能。
】3.部件级、处理机级及处理机间流水线部件级流水线（运算操作流水线）：把处理机的算术逻辑运算部件分段，使得各种类型的运算操作能够按流水方式进行。
处理机级流水线（指令流水线）：把指令的解释执行过程按照流水方式处理。
把一条指令的执行过程分解为若干个子过程，每个子过程在独立的功能部件中执行。
处理机间流水线（宏流水线）：它是由两个或者两个以上的处理机串行连接起来，对同一数据流进行处理，每个处理机完成整个任务中的一部分。
4.线性流水线与非线性流水线线性流水线：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。
数据通过流水线中的各段时，每一个段最多只流过一次。
@非线性流水线：流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路。
5.顺序流水线与乱序流水线顺序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。
每一个任务在流水线的各段中是一个跟着一个顺序流动的。
乱序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许后进入流水线的任务先完成（从输出端流出）。
6.标量处理机与向量流水处理机，标量处理机：处理机不具有向量数据表示和向量指令，仅对标量数据进行流水处理。
向量流水处理机：具有向量数据表示和向量指令的处理机。
3.吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。
K nTP T =解决流水线瓶颈问题的常用方法:细分瓶颈段、重复设置瓶颈段。
加速比：完成同样一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比。
-s kT S T =效率：流水线中的设备实际使用时间与整个运行时间的比值，即流水线设备的利用率。
n E k n 1=+-当流水线各段时间相等时，流水线的效率与吞吐率成正比。
n TP Tk = Tk=(k+n-1) △tE=TP △t △t=T 通过/m (m 表示段数)流水线的效率是流水线的实际加速比S 与它的最大加速比k 的比值。
，S E =k nk S=k n 1+-从时空图上看，效率就是n 个任务占用的时空面积和k 个段总的时空面积之比。
4.一条指令的执行过程分为以下5个周期：1.取指令周期（IF ）IR ← Mem[PC] 。
PC 值加4。
（假设每条指令占4个字节）2.指令译码/读寄存器周期（ID ）%译码。
用IR 中的寄存器编号去访问通用寄存器组，读出所需的操作数。
3.执行/有效地址计算周期（EX ）不同指令所进行的操作不同：存储器访问指令：ALU 把所指定的寄存器的内容与偏移量相加，形成用于访存的有效地址。
寄存器－寄存器ALU 指令：ALU 按照操作码指定的操作对从通用寄存器组中读取的数据进行运算。
寄存器－立即数ALU 指令：ALU 按照操作码指定的操作对从通用寄存器组中读取的第一操作数和立即数进行运算。
分支指令：ALU 把偏移量与PC 值相加，形成转移目标的地址。
同时，对在前一个周期读出的操作数进行判断，确定分支是否成功。
`4存储器访问／分支完成周期（MEM ）该周期处理的指令只有load 、store 和分支指令。
其他类型的指令在此周期不做任何操作。
load 和store 指令load 指令：用上一个周期计算出的有效地址从存储器中读出相应的数据。
store指令：把指定的数据写入这个有效地址所指出的存储器单元。
分支指令分支“成功”，就把转移目标地址送入PC。
~分支指令执行完成。
5.写回周期（WB）ALU运算指令和load指令在这个周期把结果数据写入通用寄存器组。
ALU运算指令：结果数据来自ALU。
load指令：结果数据来自存储器系统。
5.相关：两条指令之间存在某种依赖关系。
相关有3种类型:数据相关（也称真数据相关）、名相关、控制相关【数据相关具有传递性，反映了数据的流动关系如果两条指令使用相同的名，但是它们之间并没有数据流动，则称这两条指令存在名相关。
反相关：如果指令j写的名与指令i读的名相同，则称指令i和j发生了反相关。
指令j写的名＝指令i读的名输出相关：如果指令j和指令i写相同的名，则称指令i和j发生了输出相关。
指令j写的名＝指令i写的名>换名技术：通过改变指令中操作数的名来消除名相关。
前提：寄存器足够。
控制相关是指由分支指令引起的相关。
流水线冲突是指对于具体的流水线来说，由于相关的存在，使得指令流中的下一条指令不能在指定的时钟周期执行。
6.流水线冲突有3种类型：结构冲突：因硬件资源满足不了指令重叠执行的要求而发生的冲突。
&数据冲突：当指令在流水线中重叠执行时，因需要用到前面指令的执行结果而发生的冲突。
控制冲突：流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令所引起的冲突。
数据冲突有：写后读冲突（RAW）在 i 写入之前，j 先去读。
j 读出的内容是错误的。
对应于数据相关写后写冲突（WAW）【在 i 写入之前，j 先写。
最后写入的结果是 i 的。
错误！对应于输出相关读后写冲突（WAR）在 i 读之前，j 先写。
i 读出的内容是错误的！由反相关引起。
定向技术：在某条指令产生计算结果之前，其他指令并不真正立即需要该计算结果，如果能够将该计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，那么就可以避免停顿。
流水线互锁机制，插入“暂停”。
'作用：检测发现数据冲突，并使流水线停顿，直至冲突消失。