1 主存簡單模型
1.1 主存邏輯模型
儲存體：儲存具體的二進位制位
資料暫存器：暫存輸入/輸出的資料訊號
1.2 主存的物理模型
資料線：一般對應於資料線的根數，n 根資料線對應 n 位儲存字長
總容量 = 儲存單元個數 * 儲存字長（例：8k * 8 位：即 \(2^*8bit\) ，13 根位址線，8 根資料線，則總容量為 8kb）
\(k:2^\ \ \ \ \ m:2^\ \ \ \ \ g:2^\ \ \ \ \ t:2^\)
2 定址
假設主存的總容量為 1kb，則：多位元組存放
3 儲存器
3.1 基本結構
3.2 半導體隨機訪問儲存器（ram）
特點 / 型別
sram（靜態）
dram（動態）
儲存資訊
觸發器電容
破壞性讀寫非是
需要重新整理
不要需要
送行列位址
同事送分兩次送
執行速度快慢
整合度低
高發熱量大小
儲存成本高低
作用cache
主存破壞性讀出
是否要重新整理
送行列位址
執行速度
整合度、發熱量、儲存成本
3.3 dram 的重新整理
假設：dram 內部結構排列成 128 * 128 的形式，訪問週期（讀寫週期）為 \(0.5 \mu s\) ，則 \(2ms\) 內共有 \(2ms/0.5\mu s=4000\) 個週期，則：3.4 sram 的讀寫週期3.5 半導體唯讀儲存器（rom）
閃速儲存器（flash memory）：如 u 盤等，寫入速度較快
固態硬碟（soild state drives）：控制單元 + flash 晶元
3.6 儲存器的分類
按照資訊可儲存性分類
讀出是否破壞資訊
按照儲存介質分類
按照訪問方式分類
序列訪問
3.7 儲存器的效能指標
3.8 儲存器的層次化結構
4 主存與 cpu 的連線
4.1 主存容量擴充套件
字擴充套件解碼片選法
使用解碼器實現字擴充套件
線選法解碼片選法
n 條線對應 n 個選片訊號
n 條線對應 \(2^n\) 個選片訊號
電路簡單
電路複雜
位址空間不連續
位址空間可連續，可以增加邏輯設計
4.2 主存擴充套件例題
【例】設 \(cpu\) 有 16 根位址線，8 根資料線，並用 \(\overline \) 作為訪存控制訊號（低電平有效），用 \(\overline \) 作為讀 / 寫控制訊號（高電平為讀，低電平為寫）。現有下列儲存晶元：\(1k×4\ 位\ ram\), \(k×8\ 位\ ram\)，\(8k×8\ 位\ ram\)，\(2k×8\ 位\ rom\) ,\(4k×8\ 位\ rom\)，\(k×8\ 位\ rom\) 及 \(74ls138\) 解碼器和各種閘電路。畫出 \(cpu\) 與儲存器的連線圖，要求：5 雙埠 ram1）主存位址分配：\(6000h - 67ffh\) 為系統程式區，\(6800h-6bffh\) 為使用者程式區
2）合理選用上述儲存晶元，說明各選幾片？
3）詳細畫出儲存晶元的片選邏輯圖
兩個埠對同一主存操作有以下 4 種情況針對以上可能出錯的地方，可以用加「忙」線來解決6 多模組儲存器
多體並行儲存器
高位交叉編址 vs 低位交叉編址
7 高速緩衝儲存器
7.1 區域性性原理
工作原理：
7.2 效能分析
【例】假設 \(cache\) 的速度是主存的 5 倍，且 \(cache\) 的命中率為 \(95%\) ,則採用 \(cache\) 後儲存器效能提高多少（設 \(cache\) 命中則中斷訪問主存）？若 cache 和主存同時被訪問若先訪問 cache 再訪問主存
7.3 cache 位址對映
三種對映方式邏輯圖
7.4 cache 替換演算法
最不經常使用演算法（lfu）：將一段時間內被訪問次數最少的儲存行換出。每行也設定乙個計數器，新行建立後從 0 開始計數，每訪問一次，被訪問的行計數器加 1，需要替換時比較各特定行的計數值，將計數值最小的行換出
7.7 寫策略
未命中時的寫策略
小結7.8 替換演算法例題
8 虛擬儲存器
8.1 定義
8.2 分類
段式虛擬儲存器
段頁式虛擬儲存器
8.3 快表 tlb
9 總結
計組 IO 系統
1 io 系統基本組成 1.1 io 軟體 1.2 io 硬體 1.3 io 方式簡介 2 輸入輸出裝置 2.1 外部裝置 2.2 輸入裝置 2.3 輸出裝置 1 顯示器 按照所顯示的資訊內容分類 特性陰極射線管顯示器 分類 按照掃瞄方式 液晶顯示器 led 顯示器 2 印表機 缺點非擊打式印表機 ...
計組實驗 時序系統
實驗四 時序系統 一 實驗目的 掌握計算機實驗中時序系統的設計方法。設計乙個基本時序系統，該系統具有4個節拍電平及四相工作脈衝，其時序關係參閱下圖中的m0 m3，t0 t3。二 實驗方案 三 實驗要求 開關資料為移位器預置0001。選用適當方案，設計出實驗線路圖。設計試驗步驟。利用指示燈觀察實驗現象...
計組之指令系統
內容主要包括 機器指令 運算元型別和操作型別 定址方式。指令的字長 固定字長 可變字長。機器指令 一 指令的一般格式 操作碼欄位 位址碼字段 操作碼 反映機器做什麼操作 1 長度固定 2 長度可變 用於指令字長較長的情況 操作碼分散在指令字的不同欄位中 3 拓展操作碼技術 操作碼的位數隨位址數的減少...