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2024-10-14 16:33本頁面
【導(dǎo)讀】有志者,事競成.copyrightreservedbyZexianHuang -1- 膈聿莈螈肄肈蒀羄羀肇薂螆袆肆蚅蕿?zāi)f膅莄螅肀膅蕆薈羆膄蕿螃袂膃荿薆袈膂蒁袁膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿腿蒞螞裊艿蒈袈螁羋薀蟻聿芇芀袆羅芆蒂蠆羈芅薄羅袇芄蚆螇膆芃莆薀肂芃蒈螆羈莂薁薈襖莁芀螄螀莀莃薇腿荿薅螂肅莈蚇蚅羈莇莇袀袇莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃肁蒆蝕蝿肀蚈裊膈聿莈螈肄肈蒀羄羀肇薂螆袆肆蚅蕿?zāi)f膅莄螅肀膅蕆薈羆膄蕿螃袂膃荿薆袈膂蒁袁膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿腿蒞螞裊艿蒈袈螁羋薀蟻聿芇芀袆羅芆蒂蠆羈芅薄羅袇芄蚆螇膆芃莆薀肂芃蒈螆羈莂薁薈襖莁芀螄螀莀莃薇腿荿薅螂肅莈蚇蚅羈莇莇袀袇莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃肁蒆蝕蝿肀蚈裊膈聿莈螈肄肈蒀羄羀肇薂螆袆肆蚅蕿?zāi)f膅莄螅肀膅蕆薈羆膄蕿螃袂膃荿薆袈膂蒁袁膇膁薃蚄肅膀蚆袀罿腿蒞螞裊艿蒈袈螁羋薀蟻聿芇芀袆羅芆蒂蠆羈芅薄羅袇芄蚆螇膆芃莆薀肂芃蒈螆羈莂薁薈襖莁芀螄螀莀莃薇腿荿薅螂肅莈蚇
【正文】 16位 ? 32位 ? 64位 指令系統(tǒng)及其分類 ? 指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念 ? 指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)所有指令的集合。程序員用各種語言編寫的程序都有翻譯成以指令形式表示的機(jī)器語言后才能運(yùn)行，所以指令系統(tǒng)反映了計(jì)算機(jī)的基本功能，是硬件設(shè)計(jì)人員和程序員都能看到的機(jī) 器的主要屬性。 ? 分類 ? 復(fù)雜指令系統(tǒng)（ CISC）：隨著硬件成本的不斷下降，軟件成本的不斷提高，使得人們熱衷于在指令系統(tǒng)中增加更多的指令和復(fù)雜的指令，來提高操作系統(tǒng)的效率，并盡量縮短指令系統(tǒng)與高級語言的語義差別，以便高級語言的編譯和降低軟件成本，同時(shí)為了保證程序兼容，新的計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)只能增加而不能減少，所以就使得指令系統(tǒng)越來越來復(fù)雜 ? 精簡指令系統(tǒng)（ RISC）：通過簡化指令使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡單合理，從而提高運(yùn)算速度！ ? RISC的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn) 存儲系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 ? 基本概念 ? 存儲器主要用于 存放計(jì)算機(jī)的程序和數(shù)據(jù)，存儲器系統(tǒng)指的是存儲器硬件設(shè)備以及管理該存儲器的軟、硬件設(shè)備。對存儲器的基本要求是增大容量、提高速度、降低價(jià)格。單一的存儲器硬件（主存儲器）難以滿足要求。所以就提出了多層次的存儲體系結(jié)構(gòu)（即：寄存器 Cache主存 —外存） ? 在計(jì)算機(jī)中存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序以及被程序所使用的數(shù)據(jù)（包括運(yùn)算結(jié)果）原存儲器稱為主存儲器。也就是我們所說的內(nèi)存 主存儲器的種類 ? 按讀寫功能來分：是否需要定期刷新： ? 靜態(tài)：不停電情況下能長時(shí)間保留不變，速度快，但容量小，成本高 ? 動態(tài)：不停電 的情況下也要定期刷新，容量大，成本低，常用在計(jì) 算 機(jī)系 統(tǒng)中 ，常 見 的有 ：SDRAM、 DDR等 ? 可讀寫（ RAM） ? 可擦寫只讀： ? EPROM（可擦寫，用紫外線擦寫） ? EEROM（可用電擦寫） ? FLASH（電讀寫，但只能以塊為單位，速度快，成本低，現(xiàn)在最常用） ? 可編程： EROM（通過編程一次性寫入） ? 只讀： ROM（制造時(shí)一次性寫入） 存儲器容量的擴(kuò)展 ? 位擴(kuò)展：位擴(kuò)展是對存儲器的位數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充 ? 字?jǐn)U展：是對存儲器的容量進(jìn)行擴(kuò)展 ? 位、字?jǐn)U展：對位數(shù)和容量都進(jìn)行擴(kuò)展 多體交叉存儲 ? 為了協(xié)調(diào)存儲器 與 CPU速度的，其工作原理是：將存儲器分成幾個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，這樣第一次就能進(jìn)行多個(gè)字的數(shù)據(jù)讀寫！ ? 影響多體交叉效率的因素： ? 多體存儲的模值 M ? 數(shù)據(jù)的分布情況 ? 較移指令 Cache的基礎(chǔ)知識 ? 基本概念 ? 在多級存儲體系中， Cache處于CPU與存儲器之間，其目的是使程序員能使作一個(gè)速度與 CACHE相當(dāng)而容量與主存相當(dāng)?shù)拇鎯ζ鳌? ? 工作原理為：計(jì)算機(jī)執(zhí)行作業(yè)時(shí)，訪問存儲器的時(shí)間和空間的局部性原理 有志者 ,事競成 . copyright reserved by ZexianHuang 7 ? 工作方式：當(dāng)存儲器接收到讀命令后，先在 CACHE中查找此信息，若在（又叫命中），則從 CACHE中取出，不 中才從主存中取出 ? CACHE速度的計(jì)算 實(shí)際速度 =cache的速度 *命中率 +（ 1命中率） *主存的速度 虛擬存儲器 ? 基本概念 ? 虛擬存儲器通過增設(shè)地址映象表機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)程序在主存中的定位，將程序分割成若干段或頁，用相應(yīng)的映象表指明該程序的某段或某頁是否已裝入主存。若已裝入，同時(shí)指明其要主存中的起始地址；若未裝入，就去輔存中調(diào)段或調(diào)頁，裝入主存后在映象表中建立好程序空間和實(shí)存空間的地址映象關(guān)系。 ? 頁面失效替換算法 ? 近期最少使用算法 ? 隨機(jī)算法 ? 先進(jìn)先出 總線 、接口及輸入輸出系統(tǒng) ? 定義 ? 總線：是從兩個(gè)或兩個(gè)以上源部件傳送信息到一個(gè)或多個(gè)部件的一組傳輸線 ,如果一根傳輸線僅用于連接一個(gè)源部件 (輸出 )和一個(gè)或多個(gè)目的部件 (輸入 )則不稱為總線； ? 接口：計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備 ,如磁盤驅(qū)動器 ,鍵盤和顯示器等 ,都是獨(dú)立的設(shè)備 ,這些獨(dú)立設(shè)備與主機(jī)相連時(shí) ,必須按照規(guī)定的物理互連特性 ,電氣特性等進(jìn)行連接 ,這些特性的技術(shù)規(guī)范稱為外設(shè)接口； ? 輸入輸出系統(tǒng)：輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出沒備、設(shè)備控制器及輸入輸出操作有關(guān)的軟硬件，輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了 3個(gè)階段： ? 程序控制 I/O ? 直接存儲器訪問 ? I/O處理機(jī) 通道的分類及計(jì)算 ? 通道處理機(jī)是 IBM公司首先提出來的一種 I/O處理機(jī)方式。根據(jù)通道數(shù)據(jù)傳送方式的不同，可分為字節(jié)多路、選擇和數(shù)組多路三類通道。 ? 字節(jié)多路通道：適用于連接大量低速設(shè)備，傳送一個(gè)字的時(shí)間短，但等待的時(shí)間長，可以多臺設(shè)備同時(shí)進(jìn)行工作 ? 數(shù)組通道：連接多臺高速設(shè)備，開始尋址輔助時(shí)間長，但傳送速成率高，采用成組交叉方式工作，傳送定長塊，可以多臺設(shè)備進(jìn)行工作 ? 選對通道：優(yōu)先級高的磁盤等高速設(shè)備，獨(dú)占通道，傳送不定長塊！ ? 最大流量的計(jì)算： ? 字節(jié)多路通道的最大流量為各個(gè)設(shè)備的流量之和 ? 數(shù)組和選擇通道的最大流量為其中所掛載設(shè)備的最大流量 外存系統(tǒng) ? 基礎(chǔ)概念 ? 計(jì)算機(jī)的內(nèi)存是動態(tài) RAM，當(dāng)停機(jī)后其數(shù)據(jù)將丟失，而且 RAM的大小有限，所以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要一種能長久保存數(shù)據(jù)，且容量大的存儲設(shè)備，一般我們常說外存設(shè)備主要是指：磁盤、磁帶和光盤 ? 工作原理：對于磁盤之類的磁表面計(jì)錄方式是利用磁性材料的磁滯回歸線特征將數(shù)據(jù)記錄在磁性物體的表面。而對于光盤之類的設(shè)備是將數(shù)據(jù)以光學(xué)特征的形式存儲在盤片的表面。 ? 技
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