方法:对十进制数除R取余,最后对余数取倒序
如:
海明码的构成方法: 在数据位之间插入k个校验码,通过扩大码距来实现检错和纠错。
n = 16 , 根据关系式依次带入校验位k:
当K=4时, - 1 16 + 4 X
当k= 5 时, √
最终选C
- 例如 买手机或平板时 ,6+128G或8+128G等,6/8相当于计算机的主存(主存储器),128G相当于计算机的辅存(辅助存储器)
- 计算机的主机包括两大部件:CPU和内存(主存储器)。而对于声卡、显卡、鼠标键盘这些都是属于外设。
- 助记:ALU 算数 逻辑 单元(arithmetical logic unit)、register(寄存器)、I(instruction)指令、
- 数据缓冲寄存器 DR:作为CPU和内存、外设之间数据传送的中转站,作为CPU和内存、外设之间在操作速度上的缓冲。
- !!! 多指令流单数据流:理论上存在而实际上不存在
- Flynn分类法中主要有两个指标:一个是指令流,一个是数据流。指令流为机器执行的指令序列;数据流是由指令调用的数据序列。无论是指令流还是数据流,它们都分为两种类型:单、多。
指令(又称机器指令):是指示计算机执行某种操作的命令,是计算机运行的最小功能单位,由二进制表示。
一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统,也称为指令集。
一条指令就是机器语言的一个语句,它是一组有意义的二进制代码。
一条指令通常包括操作码字段和地址码字段两部分:
数据寻址:(速度:快->慢)
指令控制方式有 顺序方式、重叠方式和流水方式。
流水方式:是指并行性或并发性嵌入计算机系统里的一种形式,它把重复的顺序处理过程分解为若干子过程,每个子过程能在专用的独立模块上有效地并发工作。
--> 取指 --> 分析 --> 执行 -->
下图:左图是 未使用流水线执行指令情况; 右图是 使用流水线执行指令情况
解:
流水线周期: 2ns(纳秒) (注:流水线周期是指在(取指、分析、执行)三个阶段中时间最长的一段)
1条指令执行时间):2ns + 2ns + 1ns = 5ns
100条指令全部执行完毕:5ns + (100 - 1) * 2ns = 203ns
吞吐率:TP = 100 / 203 0.5
完成100条指令,加速比:S = 5 * 100 / 203 = 2.46 (如果不使用流水线,则采用顺序执行的方法)
- 在上图中,存储速度最快、效率最高的就是寄存器,它位于CPU中,在CPU中,拥有运算器和控制器,而在运算器和控制器中,就会存在相应的寄存器。而寄存器的容量是极小的,但是速度非常快。
主存 — 辅存:实现虚拟存储系统,解决了主存容量不够的问题。
Cache — 主存:解决了主存与CPU速度不匹配的问题。由硬件自动完成
根据数据的写入方式又可细分为:ROM、PROM、EPROM、EEPROM等。
- 空间局部性:在最近的未来要用到的 信息(包括指令和数据),很可能与现在正在使用的信息在存储空间上是临近的。(即:指一旦程序访问了某个存储单元,则在不久的将来,其附近的存储单元也最有可能被访问。)
例如:数组元素、顺序执行的指令代码
- 时间局部性:在最近的未来要用到的信息,很可能是现在正在使用的信息。
例如:循环结构里面的指令代码
- 基于局部性原理,不难想到,可以把CPU目前访问到的地址“周围”的部分数据放到Cache中,以提高访问效率。
- 使用Cahe改善系统性能的依据是程序的局部性原理
- 在计算机的存储体系中, Cache是访问速度最快的层次。
要把主存中的地址映射为Cache存储器里面的地址,地址映像方法有三种:
选择替换算法的目标是使Cache获得最高的命中率。常用的替换算法有以下几种:
试题12:A
A:Cache中的内容也是主存中有的,并没有“扩大”
试题17:D
A、B:Cache和主存之间是由计算机硬件完成的,并不是操作系统,也不是通过编程
试题19:A
Cache总结:
- Cache位于CPU和主存之间由硬件来实现,容量小,速度比主存块5~10倍,由快速地半导体存储器制成,是主存的副本,无法扩充主存的容量。
解:
K = , M = , G =
第(1)问:B
内存地址从AC000H到C7FFFH(两个十六进制数进行加减,再加1),C7FFFH-AC000H = 1BFFFH(因为十六进制,所以每借一位加16),再加1,得1C000H,(将其转换成K单位,要对结果除以1024)。将其转为十进制:(0×+ 0× + 0×+ C× + 1×)/1024=112K。
第(2)问:A
总容量为112K×16bit,该芯片每个存储单元存储位数:(112K x 16bit) / (28 x 16K) = 4bit
根据总线所处位置不同,分为三种类型:
CPU与外设之间的数据传送方式:
直接程序控制是指外设数据的输入/输出过程是在CPU执行程序的控制下完成的。这种方法分为:无条件传送和程序查询方式两种情况。
对于程序控制I/O的方法,其主要的缺点:CPU必须等待I/O系统完成数据的传输任务,整个系统的性能严重下降。
利用中断方式完成数据的输入/输出过程为:当I/O系统与外设交换数据时,CPU无需等待也不必去查询I/O的状态,而可以抽身出来处理其他任务。当I/O系统准备好了以后,则发出中断请求信号通知CPU,CPU接到中断请求信号后,保存正在执行程序的现场,转入I/O中断服务程序的执行,完成与I/O系统的数据交换,然后再返回被中断的程序继续执行。
与程序控制方式相比,中断方式因为CPU无需等待而提高了效率。
直接存储器存取(Direct Memory Access, DMA)方式是在存储器与I/O设备间直接传送数据,即在内存和I/O设备之间传送一个数据块的过程中,不需要CPU的任何干涉,是一种完全由DMA硬件完成I/O操作的方式。
D
计算机系统的可靠性是指从它开始运行(t=0)到某个时刻t这段时间内能正常运行的概率,
用R(t) 表示
- 串联部件的可靠度 = 各部件的可靠度的乘积
- 并联部件的可靠度 = 1 - 部件失效率的乘积 (失效率 = 1 - 可靠度)
首先是3个R的并联,接着是2个R的并联,最后是串联。
选B