06 2020 档案
摘要：存储系统是计算机系统的重要组成部分，虽然内存容量在不断扩大，但内存仍是宝贵资源，如何提高主存储器利用率，并扩大主存，对主存信息实现有效保护是存储器管理主要任务，也是各种不同存储管理方法的目标。 计算机的存储体系结构 计算机为什么要使用存储器？ 冯诺依曼原理 为什么要进行存储管理？ 存储器一直一来都是
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摘要：以上讨论的是单银行家算法 只涉及到了一种资源，实际中资源的种类是多样的，一个进程往往需要申请多个资源才能完成工作，解决这一问题需要使用多银行家算法。 死锁的检测 检测工具 资源分配图 定义：是描述进程申请资源和资源分配情况的关系模型图，表示系统中某个时刻进程对资源的申请和占有情况。 规则： 1）圆表
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摘要：死锁（deadlock）定义： 在多道程序中，由于多个并发进程共享系统的资源，如果使用不当可能会造成一种僵局，即当某个进程提出资源的使用请求后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力的作用下，这些进程将无法继续进行下去，这就是死锁。 产生死锁的环境： 1、多道程序设计技术 2、多个并发进程
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摘要：二、其他调度算法 1、时间片轮转（Round-Robin）（RR）调度算法 它用于进程调度，是分时系统中采用的主要调度算法。进程调度程序总是选择就绪队列中的第一个进程，允许其占有处理机一个时间片的时间。 当执行的时间片用完时，调度程序便停止该程序的执行，并将它送到就绪队列的末尾，等待分配下一时间片再
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摘要：一、作业的组织和管理 什么是作业（Job）？ 用户角度：在一次算题过程中或者一个事务处理过程中从输入程序和数据到输出结果，要求计算机系统所作工作的总和。 系统角度（批处理系统）：作业由程序、数据和作业说明书组成的，系统的任务是针对作业进行资源分配。 教材中的定义：作业是用户在一次算题过程中或者一个事
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摘要：1、单周期 MIPS关键路径 LW指令 图中标T的地方都是有延迟的地方，可以看到延迟太多，这导致一个时钟周期的时间过长，这样不好。 2、多周期MIPS数据通路特点 不再区分指令存储和数据存储器，分时使用部分功能部件 主要功能单元输出端增加寄存器锁存数据 传输通路延迟变小，时钟周期变短 3、多周期MI
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摘要：1、MIPS CPU控制器设计 定长指令周期：单周期实现 所有指令均在一个时钟周期内完成，CPI=1 性能取决于最慢的指令，时钟周期过长 变长指令周期：多周期实现 缩短时钟周期，复用器件或数据通路 可支持流水操作，提升性能 2、MIPS指令格式 3、R型指令格式 4、I型指令格式 5、取指令数据通路
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摘要：1、微指令设计原则 有利于缩短微指令字长度 有利于减少控制存储器容量 有利于提高微程序执行速度 有利于对微指令进行修改 有利于提高程序设计的灵活性 2、微指令格式（直接表示法） 这种方法简单直观，便于输出控制，但是微指令长度太长，控存容量大，如何压缩微指令长度？ 这里介绍三种方法： 改直接表示为编码
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摘要：1、微程序控制器组成原理框图 2、微指令格式 一条微指令对应一个时钟周期 微指令操作控制字段的信号在该时钟周期内有效 指令需要多少时钟周期就包括多少微指令 3、取指令数据通路 4、取指令微程序 5、LOAD指令执行数据通路 6、LOAD指令微程序 7、MOVE指令微程序 8、ADD指令微程序 9、S
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摘要：1、微程序控制器基本思想 硬布线：同步逻辑、繁、快、贵、难改 一条指令多个时钟周期 一个时钟周期一个状态 一个状态对应一组并发信号 微程序：存储逻辑、简、慢、廉、易改 将并发信号事先存储为微指令 一条指令对应多条微指令 状态等同于存储器地址 2、微程序控制器工作原理 微程序是利用软件方法来设计硬件的
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摘要：1、基本原理 控制器的核心功能是完成指令的自动执行，而指令的自动执行有赖于各功能部件之间的数据通路的建立，而数据通路的建立，有赖于控制器生成控制信号的序列，所以，从宏观上看，控制器可以看作为一个能够产生固定的时序控制信号的逻辑电路。 这个逻辑电路的输入是指令译码信号，每一条指令都会产生一个译码输出，
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摘要：1、单总线结构CPU 首先说一下取指令如何完成： 首先将PC的值取出，这个动作我们需要给出一个PC out的信号，控制三态门值输出到总线，然后再由总线输入AR中，同样需要一个ARin的写使能控制信号，在下一个时钟到来时，就会将对应的PC值输入到AR，同时PC的值要完成加1的操作，通过总线传输到x端，
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摘要：1、指令执行一般流程 不同指令功能不同，数据通路不同，执行时间不同，如何安排时序？ 2、指令周期基本概念 时钟周期=节拍脉冲=震荡周期 作用：能完成一次微操作 机器周期=cpu周期 含义：从主存读出一条指令的最短时间 作用：可完成 相对微操作来说的复杂操作。 指令周期：从主存取一条指令并执行指令的时
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摘要：1、单总线结构CPU 主要部件都连接在总线上 各部件间通过总线进行传输 2、多总线架构数据通路 3、专用通路 单周期MIPS 4、小结 多总线结构 性能更优，并发度更高 电路更复杂，成本更高
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摘要：1、数据通路分类 共享通路（总线型） 主要部件都连接在公共总线上，各部件间通过总线进行数据传输 结构简单，实现容易，但并发性较差，需分时使用总线，效率低 专用通路 并发度高，性能佳，设计复杂，成本高 可以看做多总线结构 2、单总线结构种的数据通路 可以稍微修改一下，成本几乎不变 3、双总线结构 4、
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摘要：1、数据通路基本概念 数据通路 执行部件间传送信息的路径 通路的建立由控制信号控制，受时钟驱动 不同指令、同一指令在执行的不同阶段的数据通路不同 数据通路分类：共享通路（总线）、专用通路 不同的通路对指令执行流程、执行效率，微操作控制信号的时序安排 2、数据通路抽象模型（寄存器传输） 3、D触发器定
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摘要：1、CPU概述 冯诺依曼计算机 主要功能部件是：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 这五大功能部件通过数据总线相互连接并进行数据交互 冯诺依曼计算机最主要的工作原理就是 存储程序和程序控制 cpu的主要功能就是完成 取指令和执行指令的功能，由cpu的运算器和控制器来承担。 cpu经过漫长的历
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摘要：1、R型指令 操作数和保存结果均通过寄存器进行： op：操作码，所有R型指令中都全为0 rs：寄存器编号，对应第1个源操作数 rt：寄存器编号，对应第2个源操作数 rd：寄存器编号，据此保存结果 shamt：常数，在移位指令中使用 funct：功能码，指定指令的具体功能 R型指令存在3中不同的类型
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摘要：1、MIPS指令概述 MIPS（(Microprocessor without Intellocked Pipleline Stages） MIPS属于精简指令集计算机RISC MIPS指令集有以下特点： 简单的Load/Store结构 易于流水线CPU设计 易于 编译器开发 MIPS指令的寻址方式
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摘要：1、指令格式设计的主要内容 操作码字段+寻址方式+地址码字段 根据指令数量的要求及是否支持操作码扩展，确定操作码字段的位数 根据对操作数的要求确定地址码字段的个数 根据寻址方式的要求，为每个地址码字段确定寻址方式字段位数。 确定采用定长指令还是变长指令
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摘要：操作数寻址方式： 含义：形成操作数有效地址的方法 1、立即数寻址 地址码字段是操作数本身 例：MOV AX,200H(AX< 200H) S=D 特点： 取指操作将数据与指令一并读入CPU内部的寄存器，指令执行速度块 便于程序设计（变量赋初值） 数据大小受字段位数限制 2、寄存器寻址 操作数在cpu
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摘要：1、寻址方式的概念 根据冯诺依曼计算机的工作原理，需要根据物理地址从内存中去取指令和数据。如何获得指令和数据的物理地址？ 2、指令的寻址方式 含义：计算指令有效地址的方法 指令的寻址方式只有两种： 顺序寻址 跳跃寻址 指令的顺序寻址： 程序的指令序列在主存顺序存放。执行时从第一条指令开始，逐条取出并
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摘要：1、指令的基本概念 1）指令 含义：计算机能直接识别、执行的操作命令（机器指令） 是冯诺依曼结构计算机“程序控制”原理实现的载体 2）指令系统（指令集） 含义：一台计算机中所有机器指令的集合 系列机：同一公司不同时期生产，基本系统结构和指令系统相同的计算机。 兼容机：不同公司生产，基本系统结构和指令
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摘要：1、RAID提出的背景 很多人都有因磁盘故障而导致数据丢失的经历。 磁盘访问速度过慢 多磁盘管理不方便 2、RAID定义 RAID叫做廉价磁盘冗余阵列，也叫做独立磁盘冗余阵列。 3、RAID的核心技术 将数据条带化后，存放在不同磁盘上，通过多磁盘的并行操作提高系统的读写速率。 使用基于异或运算为基础
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摘要：1、虚实地址转换过程存在的问题 命中的情况： 首先，cpu基于虚拟地址访问MMU，在MMU中，由虚地址剥离出的虚页号与MMU中的页表寄存器进行偏移，得出在主存中的页表中的与虚页号对应的那个页表项的物理地址，从主存中将对应的那个页表项送到MMU中，由MMU判断由虚地址对应的物理页是否在主存当中，本次是
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摘要：1、虚拟存储器概述 冯诺依曼计算机工作原理：存储程序、程序控制 虚拟存储器位于主存--辅存存储层次 虚拟存储器解决了主存容量不足的问题，为程序设计者提供比主存空间大的编程空间 虚拟存储器的分类：页式虚拟存储器、段式虚拟存储器、段页式虚拟存储器 2、虚拟存储器必须解决的问题 现在有几个问题： 1、cp
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摘要：例1 假定主存和Cache之间采用直接映射方式，块大小为16B。Cache数据区容量为64KB，主存地址为32位，按字节编址。要求 1）给出直接映射方式下主存地址划分 2）完成Cache访问的硬件实现 3）计算Cache容量 解： 1）由题目条件知： 数据块大小16B 》块内偏移地址4位 Cache
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摘要：1、需要替换算法的原因 程序运行一段时间后，Cache存储空间被占满，当再有新数据要调入时，就需要通过某种机制决定替换的对象。 2、几种常见的替换算法 先进先出法 -FIFO 最不经常使用法--LFU 近期经常使用法--LRU 随机替换法 3、先进先出法 FIFO 右上角的计数器越大，说明来的越早。
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摘要：1、主存与cache地址映射概述 主存数据如何迁至Cache才能实现快速查找？ 常见的三种映射方式： 全相联 直接相联 组相联 2、全相联映射的工作原理 主存分块，Cache分行，两者大小相同。 设每块4个字，主存大小为1024个字，则第61个字的主存地址为： 00001111 01 （块号 块内地
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摘要：1、相联存储器的作用 作用：判断cpu要访问的内容是否在Cache中 2、相联存储器的基本结构及工作原理 工作过程： 从地址中剥离出Key 以Key为关键字，全局硬件并发比较 存储体存放有效位、标记、数据等信息 符合寄存器存放Cache名中行信息 根据符合寄存器的信息取出命中行的数据 4、相联存储器
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摘要：1、存储系统中的Cache视图 Cache的功能 缓解快速cpu与慢速的主存之间的速度差异 Cache的理论基础 局部性原理 2、Cache的工作过程 3、Cache地址映射机制 4、Cache的结构 Cache被分成若干行，每行的大小与主存块相同 Cache每行包含四部分，是Cache要保存的信息
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摘要：1、多体交叉存储器的提出背景 其基本思想是在不提高存储器效率、不扩展数据通路位数的前提下，通过存储芯片的交叉组织，提高cpu单位时间内访问的数据量，从而缓解快速的cpu与慢速的主存之间的速度差异 2、高位多体交叉存储器的组织方式 数据组织特点：相邻地址的数据处于同一存储体 一个地址寄存器 多模块串行
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摘要：当你用erase以迭代器方式删除vector中的元素时，vector会自动将被删除元素后边的元素往上挪一位，所以此时指向删除元素的迭代器指向了被删除元素后面的元素，所以在循环中，此时迭代器就不应该加1了，大概像下面这种写法 for (itE = listE.begin(); itE != listE
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摘要：1、存储扩展得概念及类型 存储扩展分为位扩展、字扩展、字位扩展 无论哪种类型得存储扩展都要完成CPU与主存间地址线、数据线、控制线的连接
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摘要：1、SRAM存储单元的不足 晶体管过多 存储密度低 功耗大 2、DRAM存储单元的基本结构 解决SRAM不足采取的方法： 去掉两个负载管T3、T4 提升存储密度 降低功耗 降低成本 利用栅极分布电容缓冲电荷 增加电路协同存储单元工作 3、DRAM存储单元的工作原理 写操作 Y地址选通 T7、T8管导
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摘要：1、SRAM存储单元结构 工作管：T1、T2(保存数据） 负载管：T3、T4（补充电荷） 门控管：T5、T6、T7、T8（开关作用） 2、SRAM存储单元工作原理 X地址选通（行选通） T5、T6管导通 A点与位线相连（B点也一样） Y地址选通（列选通） T7、T8管导通 A点电位输出到I/O端（B
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摘要：1、存储字长 主存的一个存储单元所包含的二进制位数 目前大多数计算机的主存按字节编址，存储字长也不断加大，如16位字长、32位字长和64位字长。 2、数据存储与边界的关系 1）按边界对齐的数据存储 2）未按边界对齐的数据存储 虽节省了空间，但增加了访存次数！ 需要在性能与容量间权衡！ 3）边界对齐与
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摘要：1、基本存储体系 cpu负责程序控制 主存负责存储程序 1）输入设备将程序与数据写入内存 2）cpu取指令 3）cpu执行指令期间读数据 4）cpu写回运算结果 5）输出设备输出结果 2、主存速度慢的原因 1）主存增速与cpu增速不同步 2）指令执行期间多次访问存储器 3、主存容量不足的原因 1）存
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摘要：1、规格化浮点数的概念 由于浮点数是将数据的表示范围与精确度分别表示的数据表示方法，若不对浮点数的表示作出明确规定，同一个浮点数的 表示就不唯一， 规格化浮点数是指把一个浮点数按指定的格式进行转换。 以浮点数一般格式为例，规格化浮点数的尾数形式为： 2、浮点数规格化方法 当尾数结果为00.0···或
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摘要：1、手工除法运算方法 启示：除法可通过减法实现 问题： 除数移位次数不固定且多 需要长度为2n位的余数寄存器 如何判断每步是否够减 2、原码恢复余数除法 如何判断是否够减 利用减法，通过余数符号判断 余数为正数时，够减，商上1，将余数左移一位，再与除数做减法比较 余数为负数时，不够减，商上0，加除数
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摘要：1、补码一位乘法的基本方法 补码一位乘法的运算规则如下： 1）如果Yn+1=Yn，部分积为0，部分积算术右移1位 2）如果Yn+1Yn=10，部分积加[x]补，部分积算术右移1位 3）如果Yn+1Yn=01，部分积加[-x]补，部分积算术右移1位。重复进行n+1步，但最后一步不移位。 几个特殊问题的
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摘要：2.1线性系统时域分析方法 时域分析方法：不涉及任何变换，直接求解系统的微分、积分方程式，这种方法直观，物理概念比较清楚。 物理系统的模型： 许多实际系统可以用线性系统来模拟 若系统的参数不随时间而改变，则该系统可以用线性常系数微分方程来描述 微分方程的列写： 列写方程：根据元件约束，网络拓扑约束来
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摘要：1.6系统模型及系统分类 系统的模型 系统的数学模型 系统的方框图表示 系统的分类 连续时间系统与离散时间系统 因果系统与非因果系统 稳定系统与不稳定系统 线性系统与非线性系统 一、系统模型 目的：希望用数学表达式描述系统特征 系统模型是系统物理特征的数学抽象 便于用数学工具进行系统分析 1、建模的
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