系統(tǒng)概論
數據的表示與運算
存儲系統(tǒng)的層次結構
存儲器
RAM
SRAM
不需要刷新盼玄，
晶體管 ，非破壞性讀出
DRAM
需要刷新
電容 ， 破壞性讀出
地址線為原來的一半，地址復用
易失性存儲器
ROM
u盤
非易失性
FLASH
SSD硬盤
主存與cpu的連線
片選 + 讀/寫+數 + 地
低位交叉存儲器
結構
體內地址 + 體號
存取
一個字的存取周期為T
總線傳輸周期為r ,
交叉模塊數應大于m = T/r
存取m個字的編址方式
低位交叉
T+(m -1 )r
順序
mT
高速緩存Cache
標記項 = 有效位 + 標記位 + 一致性維護位 + 替換算法位
映射方式
直接映射
主存字塊標記+ cache字塊標記 + 字塊內地址
組相連映射
主存字塊標記 + 組地址 + 字塊內地址
全相聯映射
主存字塊標記 + 字塊內地址
替換策略
隨機法
無局部性
先進先出
無局部性
LRU
過去長時間未被訪問
有局部性
LFU
將來一段時間內不被訪問
有局部性
虛擬存儲器
寫策略
寫命中
全寫法
缺點增加了訪存次數
同時寫入主存和cache
標記為0 恼布， 非寫分配法
寫回法
先只修改cache內容，換出時再寫入主存
標記為1 搁宾， 寫分配法
寫不命中
寫分配
先更新主存的存儲單元折汞，再更新cache
非寫分配
僅更新主存
TLB
cache中的頁表叫快表 ，主存中的頁表叫慢表
查找時同時查找快表與慢表
TLB是Page的一個副本 盖腿， TLB命中Page一定命中 爽待， Cache是主存的副本
頁式虛擬存儲器
主存中的頁叫實頁 ， 虛存中的叫虛頁
虛地址分為虛頁號和頁內地址
頁表是存放在主存中的虛頁號和實頁號的對照表
內核虛擬地址空間
系統(tǒng)代碼和數據
用戶虛擬地址空間
用戶棧
堆
指令系統(tǒng)
CISC和RISC
CISC
通用寄存器較少
難以優(yōu)化目標代碼
RISC
定長指令
除load/store指令之外不能訪存
尋址方式
直接尋址
2次訪存
間接尋址
3次訪存
寄存器尋址
訪存一次
寄存器間接尋址
訪存兩次
隱含尋址
一次訪存
立即尋址
一次訪存
基址尋址
BR->A偏移
變址尋址
A->IX偏移
相對尋址
PC->A
中央處理器
運算器
ALU
DR暫存寄存器
ACC
通用寄存器
PSWR程序狀態(tài)字寄存器
移位器
計數器
控制器
PC
IR
MAR
MDR
指令譯碼器
時序系統(tǒng)
微操作信號發(fā)生器
用戶可見（不透明）
ACC
PC
通用寄存器
PSWR
用戶不可見（透明）
IR
DR
MAR
MDR
指令流水線
取指
譯碼
執(zhí)行
訪存
寫回
流水線阻塞的因素
結構冒險
多條指令在同一時刻爭用同一資源
解決辦法
暫停一個時鐘周期
單獨設置數據存儲器和指令存儲器
數據冒險
后面指令用到前面指令的運算結果
解決辦法
相關指令暫停幾個周期
設置相關專用通路翩腐，數據旁路技術鸟款，結果作為輸入
控制冒險
轉移指令和改變PC值的指令而造成斷流
解決辦法
加快和提前形成體哦阿健嗎
預取轉移成功和不成功方向上的目標指令
流水線多發(fā)技術
超標量技術
同時并發(fā)多體哦啊獨立指令
超流水線技術
流水線分段
超指令字技術
多條能并行的指令合成一條
總線
輸入輸出系統(tǒng)
顯示器
VRAM容量
分辨率 * 灰度級位數
VRAM帶寬
分辨率 * 灰度級位數 * 刷新頻率
磁盤和RAID
RAID
0
無冗余和無校驗
1
鏡像磁盤
2
海明碼
3
位交叉奇偶
4
塊交叉和奇偶
5
無獨立校驗的奇偶校驗
磁盤操作時間
尋道時間+ 延遲時間+傳輸時間
I/O接口
程序查詢
程序中斷
DMA
通道程序存放在主存中
