计算机组成原理-华科版本

序言

此篇博客为阅读 谭志虎版计组 中记录的内容。主要为书本内容摘抄和注解。
为方便自己日后再次阅读，梳理。

Memory

大容量 高速度 低成本

分类

存储介质

磁存储器：利用磁化单元剩磁的不同磁化方向来存储数据0和1. 体积大，存取速度慢，单位容量成本最低。

半导体存储器：双极型存储器，MOS存储器。静态MOS存储器（SRAM），动态MOS存储器（DRAM），体积小，速度快，单位容量成本高。

光存储器：利用介质的光学特性读出数据。便于携带，成本低。

存取方式

随机存储器（RAM Random Access Memory）：按照地址随机读写数据存储单元，且存取访问时间与存储单元的位置无关。半导体存储器。

顺序存储器（SAM Sequential Access Memory）: 存储单元中的内容只能按地址顺序访问，访问速度和存储单元的位置有关。磁带。

直接存储器（DAM Direct Access Memory）: 不必经过顺序搜索就能在存储器中直接存取信息的存储器。磁盘。

信息可改写性

既能读出又能写入：读写存储器。

不允许被读出：只读存储器。ROM read only memory

信息可保存性

易失存储器：断电后，所保存的信息会丢失的存储器。

非易失存储器：断电后，所保存的信息不丢失的存储器。

功能和存取速度

寄存器存储器：字长一般与机器字长相等，CPU内部，存放结果。

高速缓冲存储器：cache,用静态RAM构成，用于缓冲CPU和慢速主存之间的性能差异。

主存储器：MM(Main Memory)CPU能直接访问的存储器，存放指令和数据。主存并不是单一的内存，还包括BIOS.硬件端口。

外存储器：计算机主机外的存储器。磁盘，磁带等。

存储器技术指标

存储容量

存储器可以存储的二进制信息总量。

1K * 4 : 1K个单元，长度为4位

128B 表示 该芯片有128个单元

存取速度

存取时间：存储器的访问时间，启动一次存储器操作到该操作完成所经历的时间。

存取周期：连续启动两次访问操作之间的最短时间间隔。

存储器带宽：单位时间内存储器所能传输的信息量。

主存中数据的存放

存储字长和数据字长的概念

存储字长：主存的一个存储单元所存储的二进制位数。

数据字长：计算机一次能处理的二进制的位数。

这两个不一定相等。字长为32位的计算机所采取的存储字长可以是16位，32位，64位。

地址访问模式

主存通常按照字节编址。主存可以按照字节访问，还可以按16位半字访问。

主存地址可以分为：字节地址，半字地址，字地址。

字节地址右移一位得到半字地址，右移两位得到字地址。

; 数据段寄存器DS为 0 
mov ah, [8] ; 按字节寻址 ah = 0x12
mov ax, [8] ; 按半字寻址 ax = 0x3412
mov eax, [8] ; 按字寻址 eax = 0x78563412
; 8  9  a  b
; 12 34 56 78
; intel为小端 低字节放低位 高字节放高位 方便机器处理 : Intel x86, IA64 RISC-V
; 按照大端 低字节放高位 高字节放低位 符合人类思维 : PowerPC
; ARM, MIPS 同时支持小端 大端
; 上述如果按照大端进行访问得到的结果为
; ah = 0x12
; ax = 0x1234
; eax = 0x12345678

数据对齐

现代计算机主存按