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王道计算机考研 计算机组成原理

2021-11-24 13:44 作者:zzzzzj222  | 我要投稿


【2019版】3.3.3 存储器基本概念 P62 - 00:12







【2019版】3.1-3.2 主存简单模型和寻址概念 P59 - 07:35


存储元->存储单元->存储体


【2019版】3.1-3.2 主存简单模型和寻址概念 P59 - 09:06


字节:Byte

1Byte=8bit


【2019版】3.1-3.2 主存简单模型和寻址概念 P59 - 13:00


片选线:高电平有效,低电平有效,确定那个存储芯片被选中(作用:开关)


【2019版】3.1-3.2 主存简单模型和寻址概念 P59 - 14:08


存储器芯片结构


【2019版】3.1-3.2 主存简单模型和寻址概念 P59 - 19:20


数据线数和地址线数共同反映存储芯片容量大小

如:地址线10根,数据线8根,则芯片容量=2^10*8=8k位(bit)



【2019版】3.3.1 半导体存储器RAM P60 - 07:48




RAM:随机存取存储器,特点:断电丢失信息

SRAM:静态随机存取存储器

常用作高速缓存

DRAM:动态随机存取存储器

常用作主存

DRAM的刷新:集中刷新,分散刷新,异步刷新



【2019版】3.3.2 半导体存储器ROM P61 - 06:44


ROM:只读存储器(断电不丢失)


主存容量扩展

位扩展:


字扩展:

译码器

作用:将主存的n条数据线转变为能控制2^n个芯片



【2019版】3.4.1 主存与CPU的连接 P63 - 17:30




【2019版】3.4.1 主存与CPU的连接 P63 - 19:49



字位同时扩展


【2019版】3.4.1 主存与CPU的连接 P63 - 25:16



【2019版】3.4.2 主存与CPU的连接-例题 P64 - 00:09


英文字母加上面一条横线,意思是低电平有效

系统程序区用ROM,用户程序区用RAM

图中8根数据线表示用8位

现在所求的是地址线


【2019版】3.4.2 主存与CPU的连接-例题 P64 - 06:44


如题给出地址,则先用大减小,将所得结果转化为二进制,目的是求出地址线根数


【2019版】3.4.2 主存与CPU的连接-例题 P64 - 08:36


做题技巧

  1. 确认数据线,地址线(几根数据线就需要几位,先求地址线)
  2. 分析地址空间
  3. 选择存储芯片


【2019版】3.6.1 局部性原理及性能分析 P66 - 13:21


主存系统平均访问时间:

注:命中率为CPU访问的信息在catch中的比率

Ta=命中率*访问catch的时间+(1-命中率)*访问主存的时间


【2019版】3.6.1 局部性原理及性能分析 P66 - 16:50




【2019版】3.6.1 局部性原理及性能分析 P66 - 18:13




【2019版】3.6.2 Cache-地址映射 P67 - 07:45


主存放到Catch中的哪个位置:

空位随意放:全相联映射

对号入座:直接映射

分组,组内随意放:组相联映射


【2019版】3.6.4 Cache例题替换版 P69 - 06:34



替换算法

全相联映射:

主存字块标记=主存地址空间大小-每个Catch块大小


每次Catch调用一个Catch块的数据,如:0000~1111占一个Catch块



【2019版】3.6.4 Cache例题替换版 P69 - 13:17


直接映射:


相比于全相联映射多了个Catch字块地址,在进行Catch调用时,判断是否命中需要比较主存字块标记和Catch字块地址,如Catch字块地址相同,主存字块标记不同,则直接替换Catch里相对应的位置


组相联映射:


【2019版】3.6.4 Cache例题替换版 P69 - 20:39




【2019版】3.6.4 Cache例题替换版 P69 - 29:54





指令系统


【2019版】4.1 指令格式 P71 - 13:25





【2019版】4.1 指令格式 P71 - 18:23



扩展操作码

当为1111时,三地址扩展为2地址



【2019版】4.2.1 指令寻址 P72 - 08:29


机器字长:CPU一次能处理的二进制数据的位数

指令字长:一个指令字中包含的二进制代码的位数

存储字长:一个存储单元存储二进制代码的长度


【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 06:42





【2019版】4.2.1 指令寻址 P72 - 13:45


指令寻址:下一条指令的指令地址

数据寻址:确定本条指令的操作数地址



【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 08:17




立即寻址:形式地址为操作数本身,又称为立即数,一般采用补码的形式,共访存一次


【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 11:08


直接寻址:指令字中的形式地址就是操作数的真实地址,即:EA=A

共访存两次


【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 13:27


间接寻址:指令字给出的是操作数地址的地址

即EA=(A)

共访存三次


【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 18:38


寄存器寻址:在指令字中直接给出操作数的寄存器编号



【2019版】4.2.2 数据寻址1 P73 - 26:37





【2019版】4.2.3 数据寻址2——偏移寻址 P74 - 01:26


基址寻址:将cpu中的基址寄存器(BR)的内容加上指令格式中的形式地址A,而形成操作数的有效地址,即EA=(BR)+A

特点:面向操作系统


【2019版】4.2.3 数据寻址2——偏移寻址 P74 - 11:44


变址寻址:有效地址EA等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容相加之和,即EA=(IX)+A,其中IX为变址寄存器(专用),也可用通用寄存器作为变址寄存器

特点:面向用户



【2019版】4.2.3 数据寻址2——偏移寻址 P74 - 21:18


相对寻址:把程序计数器PC的内容加上指令格式中的形式地址A而形成操作数的有效地址,即:

EA=(PC)+A,其中A是相对于当前指令地址的位移量,可正可负,补码表示



【2019版】4.2.3 数据寻址2——偏移寻址 P74 - 31:13




【2019版】4.2.4 数据寻址3——堆栈寻址 P75 - 01:22


堆栈寻址:操作数存放在堆栈中,隐含使用堆栈指针作为操作数地址

特点:后进先出


【2019版】4.3 CISC和RISC替换版 P76 - 05:55




【2019版】5.1 CPU的功能和基本结构 P77 - 00:44




【2019版】5.1 CPU的功能和基本结构 P77 - 03:02




【2019版】5.1 CPU的功能和基本结构 P77 - 05:02




【2019版】5.1 CPU的功能和基本结构 P77 - 18:53





【2019版】5.2 指令周期的数据流 P78 - 02:06


指令周期:CPU从主存中每取出并执行一条指令所需的全部时间





【2019版】5.2 指令周期的数据流 P78 - 03:45




【2019版】5.2 指令周期的数据流 P78 - 24:33


单指令周期

多指令周期

流水线方案



【2019版】5.3.1 数据通路1——CP... P79 - 18:58



【2019版】5.3.2 数据通路2——专用数据通路 P80 - 04:45





【2019版】5.4.2 控制器2——微程序 P82 - 21:41


直接编码

字段直接编码


【2019版】5.4.2 控制器2——微程序 P82 - 24:38




(了解)字段间接编码(隐式编码)



【2019版】5.4.2 控制器2——微程序 P82 - 34:36


微命令是微操作的控制信号

微操作是微命令的执行过程


微指令是微命令的集合

微周期是控制存储器中取出一条伪指令并执行所需的时间




【2019版】5.5.1 指令流水线的概... P83 - 07:18


指令流水







总线

特点:分时,共享

数据总线(DB)

地址总线(AB)

控制总线(CB)


按总线功能分:

片内总线:CPU芯片内部寄存器与寄存器之间,寄存器与ALU之间的公共连接线

系统总线:DB,AB,CB

通信总线(外部总线)





















【2019版】7.4.1 程序查询方式 P94 - 00:36




【2019版】7.4.1 程序查询方式 P94 - 01:34



程序中断机制




【2019版】7.4.2 中断系统 P95 - 11:59





【2019版】7.4.2 中断系统 P95 - 33:23




【2019版】7.4.2 中断系统 P95 - 42:30





【2019版】7.4.3 程序中断方式 P96 - 00:31


程序中断作用



DMA控制





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