1.计算机系统概述

1.2计算机系统层次结构

1.3计算机的性能指标

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2.数据的表示和运算(另附)

2.1数制与编码

2.2运算方法与运算电路

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2.3浮点数的表示与运算

3.存储系统

前往操作系统的内存管理

3.1存储器的分类

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多层次的存储系统

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3.2主存储器

SRAM与DRAM

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只读存储器

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主存储器的基本组成

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多模块存储器

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3.3主存储器与CPU的连接

主存容量的拓展

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地址分配与片选

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3.4外部存储器

磁盘

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固态硬盘

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3.5高速缓存存储器

cache和主存的映射关系

直接映射

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全相联映射

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组相联映射

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Cache的替换算法

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一致性问题

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3.6虚拟存储器

基本概念

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image-20251104164959492

页式虚拟存储

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段式虚拟存储

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段页式虚拟存储

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虚拟存储与Cache的比较

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4.指令系统

4.1指令系统

4.2指令的寻址方式

4.3程序的机器级代码表示

4.4CISC和RISC的基本概念

5.中央处理器

5.1CPU的功能和基本结构

CPU的功能

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image-20251113133422917

CPU的结构

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CPU的寄存器

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5.2指令执行过程

指令周期

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指令周期的数据流

取值周期

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间址周期

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image-20251113134134970

中断周期

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指令执行方案

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5.3数据通路功能和基本结构

数据通路的功能

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数据通路的组成

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数据通路的基本结构

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image-20251113135222854

image-20251113135249426

举例

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image-20251113135448128

image-20251113135540572

5.有点问题,IR中应该为指令,应该是将IR中指令所在的地址放入PC,所以不应该使用IRout

且转移指令JMP addr 和流程与控制信号不对应

5.4控制器的功能和工作原理

控制器的结构和功能

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硬布线控制器

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微程序控制器

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概念

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微操作 (执行部件) 微命令<微指令(时间:微周期)<微程序 指令 <程序

A<B :B是若干A的集合

组成和工作流程

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编码方式

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image-20251113141726878

地址形成方式

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格式

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硬布线控制器与微程序控制器的特点

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5.5异常和中断机制

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基本概念

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分类

异常的分类

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image-20251113214652382

中断的分类

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响应过程

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5.6指令流水线

基本概念

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image-20251113161245030

基本实现

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image-20251113161408882

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流水线的冒险与处理

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结构冒险

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数据冒险

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延迟执行

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转发技术

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load-use数据冒险的处理

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image-20251113162704308

控制冒险

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流水线的性能指标

吞吐率

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image-20251113163044912

加速比

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高级流水线技术

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读后写与写后写相关

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5.7多处理器的基本概念

SISD,SIMD,DIMD的基本概念

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image-20251113163852806

硬件多线程

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多核处理器的基本概念

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共享内存多处理器的基本概念

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6.总线

6.1总线概述

基本概念

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分类

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image-20251113190828147

系统总线的架构

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性能指标

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image-20251113191206621

6.2总线事务与定时

总线事务

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总线定时

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7.输入/输出系统

前往操作系统的输入输出管理

7.1I/O系统基本概念

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7.2I/O接口

功能

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基本结构

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image-20251113192707995

类型

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I/O端口及其编址

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7.3I/O方式

程序查询方式

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程序中断方式

基本概念

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工作流程

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多重中断和中断屏蔽技术

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DMA方式

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特点

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DMA控制器的组成

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传送方式

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传送过程

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