计算机组成原理知识点速记

2019-4-19 liuyingcong 其它

主机:
主存
CPU:
运算器:
算术逻辑单元ALU
累加寄存器AC
数据缓冲寄存器DR
状态条件寄存器PSW
控制器:
程序计数器PC
指令寄存器IR
指令译码器
时序部件


计算机体系结构分类——Flynn分类法:
单指令流单数据流SISD 老式计算机(单核处理器)、嵌入式常见
单指令流多数据流SIMD 阵列处理机
多指令流单数据流MISD 没有
多指令流多数据流MIMD 非常常见,多处理器系统(服务器)


流水线:
指令流水线:取指 → 分析 → 执行
运算操作流水线:

N条指令执行时长计算:
理论公式:1个周期 + (n - 1)*最耗时步时长
实践公式:(k个步骤 + n - 1)*最耗时步时长

流水线的吞吐率:单位时间(ns)内完成的任务数
流水线的加速比:不使用流水线耗时 / 使用流水线耗时
流水线的效率:在时间图上,n个任务占用的时空区 / k个流水段总的时空区


指令系统类型:
CISC:复杂指令集
RISC:精简指令集,定长


(高速缓存器)Cache

平均访存周期 = 命中率 * 访Cache时间 + (1 - 命中率)* 访主存时间

Cache的读写过程:
写直达/写通:写Cache也写回主存
写回:从Cache淘汰时,才写回到主存
标记法:对Cache中的护具设置标记位

地址映像:
直接映像:主存每组第n页只能放入Cache第n页
全相联映像:主存任一页可放入Cache任一页
组相联映像:主存分区分组,Cache分组,每区第n组只放Cache第n组,组内任放


磁盘
硬盘的第一面与最后一面是保护用的,不存数据。
磁道数 = (外直径 - 内直径)* 道密度 * 记录面数

每道容量是相同的,0道是最外面的磁道,位密度指内圈
非格式化容量 = 位密度 * π * 最内圈直径 * 总磁道数
格式化容量 = 每道扇区数 * 扇区容量 * 总磁道数

平均数据传输速率 = 每道容量 * 磁盘转数

存取时间 = 寻道时间 + 等待时间(待读写的扇区转到磁头下方所用时间)


校验码:
奇偶校验码
循环 校验码(CRC):检错;生成多项式写成二进制码,(原文 + 二进制码位数 - 1)模2除二进制码得的余数加在原数后。
海明校验码:检错+纠错;2的n次方位是校验位;信息位号换成2的n次方形式,影响n位的数异或。


总线
内部总线:外围芯片与CPU之间;芯片级
系统总线:各插件板与系统板之间;板级
数据总线
地址总线
控制总线
外部总线:微机和外部设备之间


系统可靠性
串联系统 R₁ * R₂ * R₃ * ……
并联系统 1 - ( 1 - R₁ ) * ( 1 - R₂) * ……
模冗余系统 表决器
混合系统

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