1计组往年ppt2复习资料整理3大题例题4考试范围
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计组/24计算机组成原理考试范围.pdf 184.54KB
计组/第3章 指令系统 2020 (1).pdf 12.53MB
计组/第3章 指令系统 2020补充作业 (1).pdf 476.46KB
计组/第五章_分层存储 memory architecture.pdf 8.17MB
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计组/计组2-2.pdf 1015.91KB
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计组/计组2-4.pdf 502.32KB
计组/计组3-1.pdf 823KB
计组/计组3-2.pdf 797.08KB
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计组/计组6-1-new.pdf 1.83MB
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资源介绍:
1计组往年ppt 2复习资料整理 3大题例题 4考试范围
COMPUTER ORGANIZATION
计算机组成原理
Chapter 3 : Instructions: Language of the Computer
第3章 指令系统
Lecturer:
Zhang Xiaotong (张晓彤)
Liu Honglan (刘宏岚)
2020-03-23

3.1 指令流水提高性能
3.2 指令格式(含发展,例题)
3.4 典型指令的逻辑电路设计
3.5 面向逻辑电路的指令控制
3.3 寻址技术(含设计范例)
3.6 典型指令的数据通路设计

3
3.1 指令流水提高性能
①
面向摩尔定律的设计
面对“摩尔定律”揭示的快速变化,
设计者必须预测设计完成时
的性能和工艺水平
,而不是设计开始时的 。
②
使用抽象简化设计
计算机
架构师和程序员提高硬件和软件生产率
的主要技术之一是:
使用
抽象( abstraction )来表示不同的设计层次,在高层次中
看不到低层次的细节
,只能看到一个简化的模型(zxt: 中间过程
用转换模型实现,如编译器
)。
③
加速大概率事件
加速
大概率事件( common case fast)远比优化小概率事
件更能
提高性能
。
④
通过并行提高性能
parallel performance
⑤
通过流水线提高性能
计算机系统结构,使用流水线(
pipelining)技术
⑥
通过预测提高性能
误预测
恢复代价小,且预测准确率高时,通过猜测的方式提前开
始某些操作,比等到确切后
才开始时要快。
⑦
存储器层次
理想
:存储器速度快 、容量大 、 价格便宜。解决:金字塔层次
。
⑧
通过冗余提高可靠性
计算机不仅需要速度快,还需要工作可靠
。使用冗余部件可提高
系统的可靠性(
dependable)
计算机系统结构设计中的 8 个伟大思想

Introductions
4
①
To command(
支配) a computer‘s hardware, you must speak its language.
The
words(单词) of a computer’s language are called instructions(指令
), and
its
vocabulary(词汇表) is called an instruction set(指令集).
每条
指令的符号表示就是汇编语言的语句。
②
机器语言(形式语言,
formal-language)
比自然语言简单,通常
CPU的指令也就100多条。
③
In reality computer languages are quite similar.
计算机语言具有很强的相似性
④
This similarity occurs because all computers are constructed from
hardware technologies based on
similar underlying principles[相同的硬
件原理
] and because there are a few basic operations that
all computers
must provide
[一些基本操作是所有计算机都支持的]
由于计算机建立在具有
相似底层原理的硬件技术基础
上,所以学会一种机器语言,
其它语言也就很容易理解了,计算机专业要知道一种高级编程语言的工作本质,而
不追求多种高级语言。

Introductions
(bp48)
5
computer designers have a common goal(计算机设计者共同追求):
To find a language that makes it easy to build the hardware and the
compiler(更容易构造硬件和编译器) while maximizing performance(性能
高) and minimizing cost(成本低).
计算机设计者共同目的是:
找到一种(编程)语言,使之易于构建硬件和
编译器,同时最大限度地提高性能并降低成本。