24考研人晴落的博客

具体可以说给定内存地址后我们就有了映射的地址结构，然后找到对应的cache地址，最后比较所有可能的cache地址中的内容来判断cache命中或未命中，而这个cache块内容与cache行的位数有关。

疑问：目前我理解的是用户=应用程序员，系统程序员=汇编程序员。系统程序员大于应用程序员。这一点找不到解释，不知道对不对。以上内容均来自课本➕408真题原话。

学习需要多方求证，不断积累。

指令周期；机器周期（CPU周期）；时钟周期（节拍、T周期）；总线时钟周期；存储器的访问时间（存储时间，存取时间）；存取（存储）周期；总线周期(总线传输周期)：

上图介绍的程序查询方式为独占查询，在定时查询时不满足CPU时刻查询状态寄存器，I/O设备准备阶段时CPU可以进行其他工作。但两者本质都是一种低效的“查询”方式。

I/O硬件：外部设备、I/O接口、I/O总线等。外部设备（外设）：输入设备：如键盘、鼠标。输出设备：如显示屏、打印机。可输出输出设备：磁盘、光盘、CRT终端、网卡等。I/O接口：包括I/O端口与相应的控制逻辑。I/O总线：主要用于连接中低速的I/O设备，通过I/O接口与系统总线相连接。注：单总线结构中只有一个系统总线，充当了I/O总线。

总线定时是指总线在双方交换数据的过程中需要时间上配合关系的控制，这种控制称为总线定时，其实质是一种协议或规则，主要有同步和异步两种基本定时方式。

计算机使用总线结构便于增减外设，同时减少信息传输线的条数。但相对于专线结构，其实际上也降低了信息传输的并行性、信息的传输速度。

流水线技术已经是一种时间上的并行技术了，更高级流水线技术主要有两种：一种是多发射技术即增加在空间上并行技术；另一种是超流水线技术即划分更多的流水线功能段以适应更高的流水线主频来提高指令吞吐率。

基于指令流的数量和数据流的数量，将计算机体系结构分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类。其英文为 signle instruction multiple data。常规的单处理器为SISD，常规的多处理器为MIMD。

根据控制器产生微操作控制信号的方式不同，控制器可分为硬布线控制器和微操作控制器，两类控制器中的PC和IR是相同的，但确定和表示指令执行步骤的方法以及给出控制各部件运行所需要的控制信号的方案不同。

CPU从主存中取出并执行一条指令的时间称为指令周期。每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的时钟周期（节拍、T周期）数可以不等。

中央处理器（CPU）由运算器和控制器组成。控制器的全部功能是从主存中取出指令、分析指令（指令操作码译码）并产生有关的操作控制信号（执行指令）。运算器的功能是接收从控制器送来的命令并执行相应的动作，对数据进行加工和处理。

汇编语言、机器语言一一对应，要能结合汇编语言分析机器语言指令的格式、寻址方式

指令（机器指令）是指示计算机执行某种操作的命令。一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统，也称指令集。指令系统是计算机的主要属性，位于硬件和软件的交界面上。一台计算机只能执行自己指令系统中的指令，不能执行其他系统的指令。Eg:x86架构、ARM架构。

这一节是对多层次存储系统中的“Cache-主存”层次的笔记。Cache-主存层：主要解决CPU和主存速度不匹配的问题。之间的数据调动是由硬件自动完成的。Cache常用SRAM（更快、更贵、集成度更低），内存常用DRAM（更慢、更便宜、集成度更高）。

​外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据；外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。软盘、硬盘、光盘、U盘（闪存技术）、磁带都是外部存储器。这里介绍传统机械硬盘和固态硬盘。​

多模块存储器是一种空间并行技术，利用多个结构完全相同的存储模块的并行工作来提高存储器的吞吐率。常用的有单体多字存储器和多体低位交叉存储器。

半导体存储器：随机存取存储器（Random Access Memory，RAM，又称读写存储器）只读存储器（Read-Only memory，ROM）。

Cache-主存层：主要解决CPU和主存速度不匹配的问题。之间的数据调动是由硬件自动完成的。主存-辅存层：主要解决存储系统的容量问题。之间的数据调动是由硬件和操作系统共同完成的，对应用程序员是透明的。

float 转换为 int 时可能会丢失精度（给出 int 的值时可以判断是否丢失精度，如果int表示的数只用10位就可以表示，那么float的23位一定也可以准确表示）double 和 float 做加减运算时需要对阶，float的尾数的有效位可能会被完全舍弃，这时得不到准确的结果。(float/double)转整型数(int)小数部分直接舍弃。

ALU是一种功能较强的组合逻辑电路。它能进行多种算术运算、逻辑运算和辅助功能如移位运算。ALU的核心是带标志位加法器。

运算中的溢出问题，存储模4补码只需一个符号位，因为任一正确数值，模4补码的两个符号位相同；只在把两个模4补码的数送往ALU完成加减运算时，才把每个数的符号位的值同时送到ALU的双符号位中，即只在ALU中采用双符号位。原码一位乘法最后得到的是n+1+n位的数，其中包含一个符号位，数值位有2n位。C1为1，Cs为0说明符号位必为最高数值位进的1，符号正＋正=负 ，发生上溢。右边的符号位（第一符号位）表示最终结果的符号，以此判断正溢出or负溢出。算术移位的对象是有符号数，在移位过程中符号位保持不变。

​出题点：由真值求定点数的原码、反码、补码、移码表示，或逆向求；无符号整数和定点小数定点整数各编码情况下的表示范围。易错点：补码和移码0只有一种表示方法的特点。​

在进位计数法中，每个数位所用到的不同数码的个数称为基数。每个数码所表示的数值等于该数码本身乘以一个与它所在数位有关的常数，这个常数称为位权。一个进位数的数值大小就是它的各位数码按权相加。

计算机系统是由硬件和系统软件组成的，它们共同工作来运行应用程序。软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的。一个功能若使用较为频繁且用硬件实现的成本较为理想，使用硬件解决可以提高效率。