2026年上半年软件设计师《重要知识点100条》

4、CPU组成

CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。

（1）运算器

算术逻辑单元ALU：执行算术运算和逻辑运算。

累加寄存器AC：暂存数据，为ALU提供工作区。

数据缓冲寄存器DR

状态条件寄存器PSW归属有争议

（2）控制器

程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址。

指令寄存器IR：存储即将执行的指令。

指令译码器ID。

时序部件。

5、CISC与RISC

CISC（复杂指令集）的特点：指令数量多，指令频率差别大，可变长格式，多种寻址方式，使用微码（微程序）实现，研制周期长。

RISC（精简指令集）的特点：指令数量少，频率接近，定长格式，单周期，多寄存器寻址，多通用寄存器，硬布线逻辑控制，适用于流水线。有效支持高级程序语言，优化编译。

6、流水线技术

流水线建立时间：第1条指令执行时间。

流水线周期：指令分段后，最长段时间。

流水线执行时间（默认使用理论公式，无答案时考虑实践公式）。

理论公式：流水线建立时间+（指令条数－1）*流水线周期。

实践公式：指令段数*流水线周期+（指令条数－1）*流水线周期。

吞吐率=指令条数/流水线执行时间。

最大吞吐率=流水线周期的倒数。

7、局部性原理

时间局部性：指程序中的某条指令一旦执行，不久以后该指令可能再次执行，典型原因是由于程序中存在着大量的循环操作。

空间局部性：指一旦程序访问了某个存储单元，不久以后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定的范围内，其典型情况是程序顺序执行。