计算机组成原理学习笔记（1）

1.概述

• 常用计算机性能指标
  
  
  
  
  
  

• 计算机硬件组成
  
  
  
  计算机如何区分从主存中取出的数据是指令还是数据？
  1、通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。2、通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。

2.运算方法和运算器

要掌握的内容

掌握 数据的不同表示方法，并能在不同的表示形式间转换
真值和机器数；原反补移码、BCD码、定点数等表示
浮点数的表示、取值范围、规格化、IEEE754标准
理解 数据校验的原理和方法
奇偶校验、海明校验
掌握 定点数的运算，了解相关运算器的构成
补码加减法运算、溢出的检测和判断方法、加减法电路
了解 定点数的串行、并行乘除法运算方法，及运算器构成
掌握 浮点数的加减法运算方法和步骤

• 数据的分类
  
• 十进制转二进制：整数：除二取余，小数：乘二取整 （如0.5 二进制为0.1）
• 机器数：设定点数形式为X0X1X2X3X4Xn.正数的原码反码补码都等于本身，负数的反码：2ⁿ⁺¹ +X-1,补码：2ⁿ⁺¹ +X. 移码：（无论正数负数）与相应补码符号相反
  比如-128的补码，这个数都没有原码也就没法用取反加一。
  范围[-128,127]
  若给定字长，如8，第一位是符号位，后7位是数值位。
  
• IEEE754：
  
  
• 浮点数的加减
  
  
  
  
• 变形补码计算，看结果是否溢出
  相反数求补码
  
  变形补码：两个符号位，计算完若符号位不相同不是00或11，则溢出。
  

3.多层次的存储器

DRAM刷新：

刷新本质就是读写，所以刷新一行的时间为存取时间。
刷新周期：读写操作+刷新
一般默认：刷新周期2ms。矩阵存储单元行数：2^(地址线地址根数/2) 行 X 2^(地址线地址根数/2) 行

存储扩展

存储扩展MOOC课


关于第三问，有两个说法：一个是存储器有20根地址线，芯片有19根，20-19=1. 第二个说法是：8个芯片，4个芯片刚好是32位，所以用一根地址线按字寻址就可以了。然后片选信号这个会用到译码器，比如2：4，3：8，比如两根地址线四个片选信号
逻辑框图：先按位把芯片画在一起位扩展，然后增加排列是字扩展。
别忘了画片选信号的译码器



** 74L138译码器 3:8 译码器，74L139译码器 2:4 译码器**

先计算出来所给地址范围有多大存储容量，后面涉及到译码器的逻辑框图和芯片地址范围的内容暂时不看。

多模块交叉存储器

多模块交叉存储MOOC

• 求多模块交叉存储器的带宽
  
  
  这里信息量选取的是连续读出m个字。

• 交叉编址存储器访存冲突
  
  访存冲突的条件：处于同一模块，且访问请求相邻。
  交叉编址：低位–模块号
  00 0 4 8
  01 1 5
  10 2 6
  11 3 7
  8004和8008 处于同一模块但是在访问序列中并不相邻，而D符合条件。
  

cache存储器 主存系统的平均访问时间和效率

cache和主存的地址映射

一个字节是 8位 ，32位就是两个字节。



导图也说不太清楚，还是看ppt吧


这题如果把块内地址算一位，就能算吧。在牛客网找到的答案提到了教材不同，可能是这个原因吧。

虚拟存储

虚拟存储MOOC

• 逻辑地址与物理地址的转换
  
  
  
• 其他