计算机组成原理1
1.二地址指令
两个主存单元:对应存储器-存储器类型(ss型) 二地址指令
一个主存单元和一个寄存器:对应寄存器-存储器型(rs型) 二地址指令
两个寄存器:对应寄存器-寄存器型(rr型)二地址指令
栈顶和次栈顶:是堆栈寻址的默认操作数位置,属于零地址/一地址指令的特征,无需在指令中显式给出两个地址
2.变址寻址
变址寻址:有效地址=变址寄存器内容 + 形式地址(位移量),常用于数组遍历场景
基值寄存器内容加上形式地址:对应基值寻址;
程序计数器内容加上形式地址:对应相对寻址;
3.程序控制类指令
程序控制类指令:通过修改程序计数器(pc)的值改变指令执行流向,包括转移、调用、返回、中断等指令;
运算类指令:进行算术运算和逻辑运算;
仿存类数据传送指令的功能:进行主存与CPU之间的数据传送
I/O指令的功能:进行CPU/ I/O设备之间的数据传送
4.寻址方式
寄存器寻址:操作数直接存放在CPU通用寄存器中,指令仅给出寄存器便编号,访问速度最快;
直接寻址:操作数存放在主存中,指令直接给出操作数的主存地址;
寄存器间寻址:寄存器中存放的是操作数的主存地址,操作数本身在主存中
5.堆栈指针SP、变值寻址、指令寻址和数据寻址
堆栈指针SP:存放的是栈顶存储单元的地址,而非栈堆内的数据个数;数据个数需要通过栈底地址与SP的差值计算;
变址寻址:变址寻址时,有效数据存放在主存中,变址计算出有效地址后,需要访问主存获取数据;
存储器堆栈由随机存取存储器构成,按照先进后出顺序工作,堆栈基于RAM实现,遵循先进后出(FILO)规则;
内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的,取值周期访问指令、执行周期访问数据,二者交替执行
6.intel 8086
1978年,英特尔公司开发的intel 8086是世界第一片通用16位微处理器,可寻址存储容量是1MB
7.硅谷
20世纪六七十年代,在美国的加利福尼亚洲,出现了一个地名叫硅谷。该地的主要工业 是微电子工业,它也是为处理机的发源地。
8.仙童半导体
1870年,仙童发明了半导体储存器,替代了此前主流的磁芯存储器,是存储器进入半导体时代的标志
9.spec cpu基准测试、tpc测试体系、基准测试程序
spec cpu基准测试:包含整数运算、浮点运算两大测试集,全面衡量cpu的通用计算性能,并非侧重浮点等值运算能力
tpc测试体系:面向事务处理与数据库查询性能评测,侧重在线处理能力和数据库查询能力
基准测试程序:通过模拟典型用户负载实现性能量化度量,是性能评测的核心工具
10.完整的计算机系统
完整的计算机系统包括:软件系统和硬件系统
11.补码
补码:零的表示形式唯一,符号位和数值位全为0
原码反码:零都有+0和-0两种表示形式
12.下溢
浮点数下溢:运算结果的绝对值小于机器所能表示的最小绝对值(阶码达到最小值后仍无法规格化),数值过于接近0,通常按机器零处理
运算结果小于机器所能表示的最小负数:对应负向上溢;
运算结果最低有效位产生的错误:对应舍入误差。
13.溢出、变形补码、浮点数
溢出:是带符号数的运算结果超出机器字长表示范围的现象,仅针对带符号数存在溢出概念;无符号数超出范围称为进位
两个负数相加同样可能产生负溢出,并非只有正数相加才会溢出
14.规格化的最大负数
规格化最大负数:指数最接近0的负数,满足尾数绝对值最小、阶码负向最大
15.鲲鹏920处理器
鲲鹏920缓存架构:L1指令缓存、L1数据缓存、L2缓存为每个内核私有、L3缓存是多个内核共享的资源,并非每个内核私有;
每个处理器内核集成了私有的64kb L1-cache、64kb L1 D-cache、512kb L2 cache
16.各类存储器
NAND Flash:采用按块/页的读写方式,不能随机访问单个存储单元,必须按页批量读取;
NOR Flash、DDR SDRRAM、E2PROM:支持按地址随机读出
17.双端口存储器
双端口存储器:配备两套完全独立的地址、数据、读写电路,支持两个主体同时对不同地址进行读写,属于空间并行技术,因此读写速度高;
流水技术属于时间并行技术,与双端口存储器原理无关
18.寻址范围
字长32位,双字大小=32 * 2位=64位=8字节
寻址范围:总存储容量 / 编址单位= 4GB / 8B = 0.5G
19.NOR闪存
NOR闪存:为非易失性存储器,读数度接近RAM,但写入、擦除速度慢,擦写次数有限,无法替代RAM作为随机读写的主存使用
NOR闪存通常被称为线性闪存,它的各种命令是以“向特定地址写入特定内容的命令序列”方式定义的
NOR闪存的读写操作与传统ROM完全兼容
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