系统Ⅰ复习课

• 计算机体系结构为什么选用二进制？
  分辨电信号更加准确

• 计算机体系结构
  电子元件->电路->逻辑->微架构(microarchitecture)->ISA(architecture)->运行系统(runtime system)

• 哈弗架构和冯诺依曼架构
  区别：

• CPU里有什么？
  数据通路(datapath)、控制(control)、缓存(cache memory)

• CPU/ISA设计的基本原则是什么？
  指令集

• 如何设计CPU

  • 提取指令
    • 从指令寄存器中提取指令
    • 修改PC让其指向下一条指令
  • 指令编码&读取操作数
    • 会翻译为机器控制信号
    • 读取寄存器中的操作数（无论用不用）
  • 可执行控制
    • 控制ALU进程
  • 访存
    • 从存储器中写入或读取数据
    • 只有ld/sd
  • 将结果写入寄存器
    • R型指令将寄存器结果存入
    • I型指令将ALU结果存入

• 为什么不能用单周期CPU

  • 最长的延迟决定了时钟周期，而固定时钟周期执行低延迟指令时造成了时间的浪费

• 如何改进CPU

  • 减少指令条数
    • 使用CISC
    • 使用更好的编译器
  • 提高主频

---

最后更新: 2023年11月15日 17:30:52
创建日期: 2023年11月15日 17:30:52