计算机组成原理基础知识点提纲

目录

五大部分

性能指标

1.总线

1总线分类

2总线结构

3总线控制（仲裁）

4总线通信四种方式

2.存储器

1.存储器分类

2.存储容量的计算

3.存储容量的扩展

4.动态RAM刷新（电容漏电变0数据就没了）

5.存储器的校验（哭了不会）

6.提高访存性能

3.高速缓冲存储器 （程序的局部性原理）

1.映射方法

2.替换算法（见操作系统）

4.I/O系统

1.程序查询方式

2.程序中断方式

3.DMA方式

5.机器指令

1.扩展操作码技术

2.数据在存储器中的存放方式

6.寻址方式

运算器（以前的中心），控制器，（二者合称CPU），存储器（现在的中心）（主存+辅存），输入，输出

1总线分类

2总线结构

单总线：系统总线：简单便宜+带宽低负载大

双总线：主存总线+I/O总线：分离低速I/O设备+需要增加通道设备

三总线： 主存总线+I/O总线+DMA总线（直接内存访问）：提高I/O设备性能，更快响应命令，提高系统吞吐量+系统工作效率低

3总线控制（仲裁）

链式查询：越近优先级越高，硬件故障敏感 但容易扩充

计数器定时查询方式：可改变优先级 缺点：控制总线增加，控制更复杂

独立请求方式：响应快，优先级灵活， 缺：控制线多，控制复杂

4总线通信四种方式

1.存储器分类

注：静态RAM（双稳态触发器，集成度低，功耗大），多用与高速存储器

        动态RAM（MOS电容，集成度高，功耗小），多用于主存

2.存储容量的计算

存储器容量 = 2^地址线（个存储单元） X 数据线（数据线条数决定存储器字长，一次可传输的位长）

32K X 8位的SRAM（X行Y列双译码）：32K=2^5 * 2^10 ，地址线15条（5+10），数据线8条

3.存储容量的扩展

位扩展：增加存储字长（双倍数据线，两片1K X 4 凑成1K X 8）

字扩展：增加存储器字的数量（双倍地址线，两片1K X 4 凑成2K X 4）

4.动态RAM刷新（电容漏电变0数据就没了）

5.存储器的校验（哭了不会）

甩链接 https://blog.csdn.net/flyyufenfei/article/details/72235748

6.提高访存性能

1.单体多字提高带宽       2.高位交叉提高容量      3.低位交叉最好

1.映射方法

1.直接映射（距离CPU近） 利用率低但速度快 调用易冲突

2.全相联映射 （距离CPU远） 利用率高但速度慢 cache页表查找慢

3.组相连映射 （距离CPU中）综合

2.替换算法（见操作系统）

1.程序查询方式

大哥烧饭了吗？——没。——哦，那我没得吃        大哥烧饭了吗！——没！——哦，那我还是没得吃！

2.程序中断方式

自己吃饭ing，大哥快去烧红烧肉！——哦，知道了——自己继续吃ing——小弟红烧肉烧好了！——夹一块吃！

程序中断是指在计算机执行现行程序的过场中，出现某些急需处理的异常情况或特殊请求，CPU暂停中断现行程序，而专区对这些异常情况或特殊情况进行处理，在处理完毕后CPU又自动返回到现行程序的断点处，继续执行原程序。

执行原程序。

3.DMA方式

I/O设备直接（不经过CPU）访问主存，与CPU争夺对总线的控制权有三种方式

1.扩展操作码技术

2.数据在存储器中的存放方式

1.指令寻址

2.数据寻址n种（这也太多了）

3.RISC技术/CISC技术

4.指令流水