系统概论
数据的表示与运算
存储系统的层次结构
存储器
RAM
SRAM
不需要刷新，
晶体管 ，非破坏性读出
DRAM
需要刷新
电容 ， 破坏性读出
地址线为原来的一半，地址复用
易失性存储器
ROM
u盘
非易失性
FLASH
SSD硬盘
主存与cpu的连线
片选 + 读/写+数 + 地
低位交叉存储器
结构
体内地址 + 体号
存取
一个字的存取周期为T
总线传输周期为r ,
交叉模块数应大于m = T/r
存取m个字的编址方式
低位交叉
T+(m -1 )r
顺序
mT
高速缓存Cache
标记项 = 有效位 + 标记位 + 一致性维护位 + 替换算法位
映射方式
直接映射
主存字块标记+ cache字块标记 + 字块内地址
组相连映射
主存字块标记 + 组地址 + 字块内地址
全相联映射
主存字块标记 + 字块内地址
替换策略
随机法
无局部性
先进先出
无局部性
LRU
过去长时间未被访问
有局部性
LFU
将来一段时间内不被访问
有局部性
虚拟存储器
写策略
写命中
全写法
缺点增加了访存次数
同时写入主存和cache
标记为0 ， 非写分配法
写回法
先只修改cache内容，换出时再写入主存
标记为1 ， 写分配法
写不命中
写分配
先更新主存的存储单元，再更新cache
非写分配
仅更新主存
TLB
cache中的页表叫快表 ，主存中的页表叫慢表
查找时同时查找快表与慢表
TLB是Page的一个副本 ， TLB命中Page一定命中 ， Cache是主存的副本
页式虚拟存储器
主存中的页叫实页 ， 虚存中的叫虚页
虚地址分为虚页号和页内地址
页表是存放在主存中的虚页号和实页号的对照表
内核虚拟地址空间
系统代码和数据
用户虚拟地址空间
用户栈
堆
指令系统
CISC和RISC
CISC
通用寄存器较少
难以优化目标代码
RISC
定长指令
除load/store指令之外不能访存
寻址方式
直接寻址
2次访存
间接寻址
3次访存
寄存器寻址
访存一次
寄存器间接寻址
访存两次
隐含寻址
一次访存
立即寻址
一次访存
基址寻址
BR->A偏移
变址寻址
A->IX偏移
相对寻址
PC->A
中央处理器
运算器
ALU
DR暂存寄存器
ACC
通用寄存器
PSWR程序状态字寄存器
移位器
计数器
控制器
PC
IR
MAR
MDR
指令译码器
时序系统
微操作信号发生器
用户可见（不透明）
ACC
PC
通用寄存器
PSWR
用户不可见（透明）
IR
DR
MAR
MDR
指令流水线
取指
译码
执行
访存
写回
流水线阻塞的因素
结构冒险
多条指令在同一时刻争用同一资源
解决办法
暂停一个时钟周期
单独设置数据存储器和指令存储器
数据冒险
后面指令用到前面指令的运算结果
解决办法
相关指令暂停几个周期
设置相关专用通路，数据旁路技术，结果作为输入
控制冒险
转移指令和改变PC值的指令而造成断流
解决办法
加快和提前形成体哦阿健吗
预取转移成功和不成功方向上的目标指令
流水线多发技术
超标量技术
同时并发多体哦啊独立指令
超流水线技术
流水线分段
超指令字技术
多条能并行的指令合成一条
总线
输入输出系统
显示器
VRAM容量
分辨率 * 灰度级位数
VRAM带宽
分辨率 * 灰度级位数 * 刷新频率
磁盘和RAID
RAID
0
无冗余和无校验
1
镜像磁盘
2
海明码
3
位交叉奇偶
4
块交叉和奇偶
5
无独立校验的奇偶校验
磁盘操作时间
寻道时间+ 延迟时间+传输时间
I/O接口
程序查询
程序中断
DMA
通道程序存放在主存中
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