尋夢之旅

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # 寄存器 # 分类 用户可见寄存器 通用寄存器 数据寄存器 地址寄存器 条件码寄存器 控制和状态寄存器 程序计数器 PC 指令寄存器 IR 存储器地址寄存器 MAR 存储器缓冲寄存器 MBR（或者说是 MDR） 程序状态字 PSW 设计出发点：对操作系统的支持 / 控制信息在寄存器和存储器之间的分配 两者的区分并不严格 # 微操作 # 微操作分组的原则 事件的流动顺序必须是恰当的 必须避免冲突 满足上述条件下，所用的时间单位尽可能少 #...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # 指令周期 指令周期：处理单个指令的过程（时间） 取指周期：从内存中提取一条指令 执行周期：执行所提取的指令 还可能有中断周期、间址周期 # 间址周期 间址周期：把间接地址的读取看成是一个额外的指令子周期 # CPU 的任务与需求 取指令（从特定地方获取），解释指令（译码），取数据（从特定地方获取），处理数据（如进行算术运算），写数据（写入特定地方） # 数据流 # 取值周期 控制器下达指令：取指周期的开始。 通过 MAR 将地址传入地址总线 控制器通过控制线通知存储器地址就绪 存储器读取地址 存储器通过数据总线将数据发送给...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # 指令 指令是计算机处理的最基本单位 操作码（指令执行的内容）+ 操作数（要操作的对象） 多周期实现方案 取指令 译码 / 取寄存器 执行 / 有效地址 / 完成分支 访问内存，存储结果 要素： 操作码 源操作数引用 结果操作数引用 下一指令引用 # 指令格式 # 扩展操作码 不同地址数的指令具有不同长度的操作码 怎么区分？看最前面有多少个 1. 例题： 假设指令字长为 16 位，操作数的地址码为 6 位，指令有零地址、一地址、二地址 3 种格式。 设操作码固定，若零地址指令有 M 种，一地址指令有 N...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 类型 芯片内部总线 系统总线 通信总线 # 总线结构 # 数据线 在系统组件之间传输数据 数据线的数量决定了一次可以传输的数据的大小 # 地址线 在数据线和地址 I/O 端口上指定数据的来源和去向 地址线的数量决定了寻址空间的大小 即：如果寻址空间为 2^32，那么地址线有 32 根 两台地址线数量相同的计算机，寻址空间的大小一样吗？ 其理论寻址空间是相同的，但 实际寻址空间大小 和 使用方式 可能不同，取决于多种其他因素。 # 控制线 控制对数据线和地址线的存取和使用 ・时钟（clock）：用于总线同步操作 ・总线请求（bus...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 虚拟存储器 请求分页：每次访问仅将当前需要的页面调入主存，而其他不活跃的页面放在外存磁盘上 虚拟地址 # 分区方式 将主存分为两大区域 系统区：固定的地址范围内，存放操作系统 用户区：存放所有用户程序 分区方式 简单固定分区：用户区划分成长度不等的固定长的分区 可变长分区：用户区按每个任务所需要的内存大小进行分配 # 分页方式 把主存分成固定长且比较小的存储块，称为页框（page...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 冗余磁盘阵列 / 独立磁盘冗余阵列：RedundantArraysofIndependent Disks (RAID) RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种将多个物理硬盘组合成一个逻辑硬盘的技术，以提升数据的性能、冗余性和可用性。通过 RAID，可以在数据存储时实现一定的容错能力，避免数据因某一硬盘的故障而丢失。 特性： 由一组物理磁盘驱动器组成，被视为单个逻辑驱动器 数据是分布在多个物理磁盘上 冗余磁盘容量用于存储校验信息，保证磁盘万一损坏时能恢复数据 # 分类： #...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # 纠错 两种存储错误： 硬故障：永久性物理故障 软故障：随机非破坏性，改变了某个或某些存储单元的内容，但没有损坏机器 # 基本思想 存储额外的信息以进行检错和校正 # 处理过程 使用函数在数据上生成校验码。传输完成后再生成一次，比较差错 # 常用的数据校验码 # 奇偶校验码 基本思想：增加 1 位校验码来表示数据中 1 的数量是奇数还是偶数 奇校验：使传输的数据 **（数据位 + 校验位）中有奇数 ** 个 1 偶校验：使传输的数据 **（数据位 + 校验位）中有偶数 ** 个...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 磁盘 / 磁带部分。 # 外部存储设备 用于存储不经常使用的、数据量较大的信息，非易失 类型 磁盘存储器（magnetic disk） 光存储器（optical memory） 磁带（magnetic tape） U 盘（USB flash disk），固态硬盘（solid state disk，SSD） # 硬磁盘存储器 #...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # Cache 的基本思路 存储器层次结构 解决内存墙带来的 CPU 和主存协作问题 在使用主存（相对大而慢）之余，添加一块小而快的 cache Cache 位于 CPU 和主存之间，可以集成在 CPU 内部或作为主板上的一个模块 Cache 中存放了主存中的部分信息的 “副本” # Cache 的工作流程 主存中的一个块对应着 Cache 中的一个行 检查（Check）：当 CPU 试图访问主存中的某个字时，首先检查这个字是否在 cache 中 检查后分两种情况处理： 命中（Hit）：如果在 cache 中，则把这个字传送给...

LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。 # 第一讲 计算机系统概述 # 组织与结构 许多计算机制造商提供了一系列的计算机模型，它们都具有相同的体系结构，但组成不同。 一台机器是否具备乘法指令的功能，这是计算机体系结构的问题 如何实现这个乘法指令的，使用专门的乘法电路还是采用连续相加的加法电路等，这是计算机组成的问题 组织：对编程人员不可见。可以理解为具体功能实现的过程。 结构：对编程人员可见。理解为有哪些功能、指令等。 # 指令集体系结构 ISA ISA 是一种规约（Specification），它规定了如何使用硬件。 在通用计算机系统是必不可少的一个抽象层。 #...