CH1基本概念 右键点击查看图像,查看清晰图像 CH1基本概念 目的与内容 了解计算机系统的完整概念 学习计算机系统的分析方法与设计方法 编写程序所必需了解的计算机属性 计算机系统结构简介 为什么要研究系统结构 提高处理机器运算速度 MIPS = Fz * IPC 注意单位 提高IPC(指令周期) 提高Fz(频率) 七层结构 不同角度的人员所观察到的层次不一样 透明 结构 应用程序 高级语言 汇编语言 操作系统 机器语言 微程序 硬联逻辑 计算机系统结构的定义 系统程序员所看到的计算机系统的属性…

Textbook:<计算机组成与设计——硬件/软件接口>  HI<计算机体系结构——量化研究方法>          QR 在前面一节里我们有了一块简单的RISC CPU,包括指令集和各个部件.现在我们来看看怎么在它的基础上构建一个pipeline pipeline pipeline的概念本科的时候其实学过了...大意就是把一整个部件(可以理解成电路)分解成多个stage,这样不同stage之间就可以并行的执行不同指令了. PPT P1-P5 / HI P183 Pipeline…

在大二上学期学习数字逻辑的过程中,我对计算机如何运作产生了兴趣,因此开了这个系列来记录自己在这方面的学习过程,此前三篇分别是: 计算机系统->Hello World的一生 | 程序如何运行,从大致过程上介绍了一个简单的Hello World程序是如何被计算机实现的 计算机系统2->从芯片说起 | 芯片怎样诞生是我在学习另一本书以及B站学习的时候的知识总结,主要讲解数字逻辑层和半导体物理层之间的联系. 计算机系统3-> 现代计算机基石 | 图灵机理论,同样十一篇读书笔记,附上了自己的思考.…

计算机体系结构的铁律可由下面公式来描写叙述: 从Programmer的角度来看,处理器的性能就是运行程序的耗费的时间.所以用Time/Program来刻画处理器性能.而这个简单的公式背后是有很丰富的内涵的,详细地说,就是该公式又能够展开为下面三个简单有内涵的公式. Instructions/Program:表示一个程序相应的指令数量,这部分工作主要集中在编译器领域,一般来说,指令数量越少运行速度越快.比如.用GCC编译器时,使用-O3 当然会比-O0 快不少.假设处理器支持SSE.编译器对带循环…

计算机体系结构--CH5 标量处理机 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH5 标量处理机 先行控制技术 指令得重叠执行方式 顺序执行方式 一次重叠执行方式 二次重叠技术 先行控制的原理 有独立的取指令部件,指令分析不见,指令执行部件 解决访问主存储器的冲突问题 解决 两个独立的存储器 独立的指令存储器 独立的数据存储器 采用先行控制技术 缓冲技术 预处理技术 处理机结构 指令执行时序 先行缓冲栈 先行指令缓冲栈 用它来平滑主存储器取指令和指令分析器使用指令间的速度…

计算机体系结构--CH4 输入输出系统 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH4 输入输出系统 输入输出原理 特点 实时性 与设备无关性 异步性 输入输出系统的组织方式 自治控制 层次控制 分类控制 基本输入输出方式 程序控制输入输出方式 由CPU进行轮流循环测试方法,分时为外围设备服务 中断输入输出方式 进行中断处理 输入输出都要经过CPU 直接存储器访问方式(DMA) 设备与主存交换数据 不经过CPU 总线由DMA控制器掌握 DMA控制器复杂 中断系统 中断源…

计算机体系结构--CH3存储系统 右键点击查看图像,查看清晰图像 X-mind 计算机体系结构--CH3存储系统 存储系统原理 主要性能 速度 容量 价格 两种存储系统 Cache与主存储器 虚拟存储系统 主存储器 硬盘 存储系统的速度 命中率 在M1存储器中访问到的概率 H=N1 / (N1+N2) 访问周期 T= HT1 + (1-H) T2 H趋向1, T趋向T1 访问效率 访问效率与命中率和两级存储器的速度之比有关 预存储技术 提高命中率 H' = (H + n - 1)/ n n为数据…

NUMA…

无论是在CPU外部接总线的设备还是在CPU内部接总线的设备都有各自的地址范围,都可以像访问内存一样访问,很多体系结构(比如ARM)采用这种方式操作设备,称为等都会产生异常. 通常操作系统把虚拟地址空间划分为.条汇编指令,系统调用只是进入内核程序的一个接口,内核调用内核函数(如中断异常服务程序,实现各种普通文件操作的内核函数,各种设备驱动程序等)进行服务.…

循环冗余校验码(CRC)  广泛地在网络通信及磁盘存储时采用.  1.多项式  在循环冗余校验(CRC)码中,无一例外地要提到多项式的概念.一个二进制数可以以一个多项式来表示.如1011表示为多项式X3 + X1 + X0 ,如果把这里的X替换为2,这个多项式的值就是该数的值.从这个转换可以看出多项式最高幂次为n,则转换为二进制有n+1位,  2.编码组成  编码的组成是由K为信息码,加上R位的校验码.  3.校验码的生成  校验码的生成步骤如下:  (1)将K位数据C(x)左移R位,给校验码留…