硬件笔记¶
统计信息：字数 4666 阅读10分钟
原始笔记链接：https://cloud.seatable.cn/dtable/external-links/59b453a8639945478de2/
0715 RAM 和 ROM 的区别¶
存储器是数字系统中用以存储大量信息的设备或部件，是计算机和数字设备中的重要组成部分。
存储器可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
-
RAM，随机存取存储器，既可向指定单元存入信息又可从指定单元读出信息。任何RAM中存储的信息在断电后均会丢失，所以RAM是易失性存储器。
-
ROM，只读存储器，除了固定存储数据、表格、固化程序外，在组合逻辑电路中也有着广泛用途（BIOS程序）。
-
PROP：可编程的只读存储器，用户可以一次性编写程序并写入存储器，写入后只读
-
EP-ROM：可擦除可编程的只读存储器（紫外线擦掉）
-
EEP-ROM：可擦除可编程的只读存储器（电擦掉）
-
FLASH：快速，可擦除可编程的只读存储器（电擦掉）
0720 指令¶
指令：计算机执行某种操作的命令（机器指令），类似一个 operation
指令集：一个计算机内所有的指令构成的集合，就是指令集（指令系统）。一条指令是一个机器语言（软件和硬件通信）。
指令通常是操作码+地址码（停机 shutdown 指令就只有操作码，加法运算就是操作码+存储的地址码）
操作码：操作的类型（operation Type）
地址码：计算的数字和结果数字存放的地址
0721 指令的7个寻址方式¶
寻址方式：寻找指令中操作数的有效地址的方式，一共7种
-
立即寻址：指令中包括数据
-
寄存器寻址：数据存放在寄存器中，指令包括寄存器地址
-
直接寻址：数据存放在内存中，指令包括内存地址
-
寄存器相对寻址
-
寄存器间接寻址
-
基址+变址
-
相对基址+变址
0722 复杂指令和精简指令¶
复杂指令计算机（Complex）CISC：指令集大于200
精简指令计算机（Reduced）RISC：指令集小于100
0723 指令流水线耗时计算¶
指令执行可以顺序，重叠，流水线执行
必考的是流水线模型：
一条指令执行分成 取指令 2ns，分析指令 1ns，执行指令 3ns，按照流水线方式执行，100条指令执行时间为
流水线周期：执行时间最长的一部分（例如执行指令3ns）
总耗时 = 一条指令总执行时间 + (n - 1) * 流水线周期
6 + 99 * 3 ns
吞吐量：任务数量 / 总耗时
流水线加速比：默认的耗时 / 流水线的耗时（考的不多）
0724 CPU-运算器组成部分¶
运算器：实现算术运算+逻辑运算，组成部分
-
ALU 算术逻辑单元（实现运算）
-
ACC 累加器（加减法中，存放操作数和运算结果）
-
MQ：乘商寄存器（乘除法中存放运算结果）
-
X：通用操作数寄存器（存放操作数）
-
DR 数据缓存寄存器
-
PSW：状态条件寄存器
0725 CPU-控制器组成部分¶
控制器：
-
CU 控制单元，分析指令并给出控制信号
-
IR 指令寄存器（存放当前执行的指令）
-
PC 程序计数器（存放下一条指令）
-
AR 地址寄存器
-
ID 指令译码器
操作过程：取指令-分析指令-执行指令
0716 cache 高速缓存¶
Cache 高速缓存：
1、位置：位于 CPU 和主存之间的缓存（实际位于CPU内部）
2、作用：便于 CPU 快速访问存储（是主存的复制）
3、特点：速度快，存储小，价格贵
4、算法：写入硬件中，程序员和操作系统不能调整
0717 Cache 和主存的三种地址映射方法¶
cache 和主存地址映射的三种方法（计算机组成原理）
直接映射：将一个主存块存储到唯一的一个Cache行。——速度快，性能较差，可能产生冲突（多个主存块映射到一个 cache 行造成冲突）
全相连映射：可以将一个主存块存储到任意一个Cache行。——速度慢，性能好，不容易产生冲突（主存块和cache映射不固定，所以速度较慢）
组相连映射：可以将一个主存块存储到唯一的一个Cache组中任意一个行。——介于上述之间
https://blog.csdn.net/qq_25406563/article/details/85011454
https://blog.csdn.net/john1337/article/details/141244484