熊哥保佑你 计算机组成原理复习
移码是符号位取反
.
.
Cache——主存地址映像：
全相联：块号+字块内地址
直接映射：标记+行号+字块内地址
组相联：标记+组号+字块内地址
一个单元==一个字节
2路组相联：
全相联：
直接映射：
.
CISC 和 RISC：
CISC：
- 微程序
- 指令字长不固定
- 寄存器数量较少
- 开发时间短
- 指令更复杂
RISC：
- 流水技术，在一个周期内完成一条指令
- 只有 Load / Stroe 指令，指令数、寻址方式少
根据 UP 主的观点：
手机 CPU -> ARM -> RISC（更省电）
电脑 CPU -> X86 -> CISC
.
吞吐比率：指令条数 / 流水线执行时间
加速比：未使用流水线执行时间 / 使用流水线执行时间
在有多个功能段的指令流水线中，流水线的时钟周期为执行时间最长的功能段执行时间。
1ns是10的-9次方秒
主频 f ：K=110**3，M=1106，G=1*109
f = 1 / t（周期）
流水线完成：用执行时间最长的功能段时间作为开始和执行周期
流水线连续输入：开头周期该是什么还是什么，完成第一个执行周期后，用执行时间最长的功能段时间作为剩下流水线的执行周期
.
总线带宽（最大数据传输率）=总线宽度 / 总线的时钟周期
.
Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事务来完成一个主存块的读取？
公式：Cache块大小 / 每次突发传送字节
主存采用 n 体交叉存储方式，存储器总线完成一次读突发传送总线事务所需的时间是多少?
公式：总线时钟周期 + 存储周期 +（ n - 1 ）* 总线时钟周期 + 总线时钟周期
Cache命中，CPU 访问 4 个时钟周期
.
每传送一个字符,在异步串行通信线上共需传输多少位?
公式：起始位 + 校验位 + 停止位
.
中断响应阶段 CPU 进行：关中断、保存断点、引出中断服务程序
保护现场、执行中断服务程序进行数据传送
恢复现场
.
CPI：指的是每条指令执行所需的时钟周期数，也称为“时钟周期数（Clocks per Instruction）”。
.
冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是：指令周期的不同阶段
三级和五级流水线的指令周期：
.
写回法才有修改位，直写法没有修改位
.
SRAM 通常是服务于 RAM（易失，只读存储器）
ROM（非易失，只读存储器）
.
Cache命中率：
h = 命中率 = Cache 的次数 /（ Cache 的次数 + 主存的次数 ）
不命中时：
- 给存储周期：
平均访问时间 = h * Cache 存储周期 +（ 1 - h ）* 主存的存储周期 - 给存 储/取 时间：
平均访问时间 = h * Cache 存储时间 +（ 1 - h ）*（ 主存的存 储/取 时间 + Cache 的存 储/取 时间 ）
两者的区别：
存储周期要长一些
效率 = Cache 的时间 / 平均访问时间 * 100%
提高的倍数 = 主存的时间 / 平均访问时间 - 1
.
CRC 循环冗余校验：
案例：
检验信息的作用：
检验第几位出错：
.
TLB、页表、Cache、主存之间的访问关系：
一般用 Page 代表页表
.
寄存器：
案例：
.
流水线冲突之数据相关，RAW，WAR，WAW：
- 先 ADD 再 SUB：写后读
- 先 SUB 再 ADD：读后写
这两种情况的结果是不同的
案例：
流水线冲突之结构相关（资源相关）
总线
单重中断和多重中断执行流程：
刷新 存储器容量 / 显存带宽
M = r * c * 帧频
M：刷新 存储器容量 / 显存带宽
r：水平分辨率 * 垂直分辨率
c：颜色位
.
寄存器间接寻址
指令系统最多有多少条指令？
即有多少种指令，也就是操作码数（ op ）有几位，就是 2 的几次方种。
计算机最多有多少个通用寄存器？
看 Ms / Md 寄存器直接寻址方式有几个位，就有 2 的几次方个通用寄存器
存储器数据寄存器（MDR）至少需要多少位？
等于计算机字长位数
存储器地址寄存器（MAR）至少需要多少位？
等于主存地址空间大小 / 计算机字长 的位数（即2的几次方）
转移指令的目标地址范围：即计算机字长（PC）的范围
CPU速度指标
IEEE754
对32位：数符1位 阶符8位 尾数23位
对64位：数符1位 阶符11位 尾数52位
也就是：符号位 + 指数位 + 尾数位
二进制和十进制的相互转化：
这个过程也叫规格化
二进制转十进制：尾数位的最高位被称为“隐藏位”，为：1加小数点
随机存取、直接存取、顺序存取
直接存取：也叫半顺序存储器、先随机访问一个区，再顺序访问完这个区
磁盘
顺序存取：磁带、光盘
随机存取：半导体存储器
只读存储器（ROM）：三种都有
EPROM：半导体存储器 -> 随机存储器
CD-ROM：光盘存储器 -> 顺序存取
随机读写存储器（RAM）：半导体存储器 -> 随机存取 易失
操作数寻址方式
数据寻址
立即寻址
直接寻址
EA = A 即有效地址等于形式地址
隐含寻址
间接寻址
寄存器 直接、间接寻址
基址寻址
基址寻址在多道程序中极为有用
EA = A + （BR）
BR：偏移地址
BR 不变，A 变
左边是隐式，右边是显式
变址寻址
A 不变
IX 变，常用于数组循环
左边是隐式，右边是显式
相对寻址
堆栈寻址
进栈、出栈解析：
逻辑表达式转移条件
进位/借位标志CF：1为有结尾，0为无借位
零标志ZF：1为结果是零(即两数相等)，0为结果不是零（两数不相等）
符号标志位SF：0为正数，1为负数
溢出标志位OF：1为溢出，0为未溢出