半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

第一章緒論一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1計(jì)算機(jī)必須具備的功能：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)處理，操作控制，操作判斷。2存儲(chǔ)程序原理：計(jì)算機(jī)要自動(dòng)完成解題任務(wù)，必須將事先設(shè)計(jì)好的用以描述計(jì)算機(jī)的解題過(guò)程的程序同數(shù)據(jù)一樣，采用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)在工作時(shí)自動(dòng)高速地從機(jī)器中逐條讀取指令并加以執(zhí)行。（馮*諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本思想）3計(jì)算機(jī)的硬件組成：運(yùn)算器（ALU和寄存器），存儲(chǔ)器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備，控制器，總線(xiàn)。ALU：算術(shù)邏輯單元，是具體完成算術(shù)邏輯運(yùn)算的部件，是運(yùn)算器的核心。4控制器的組成：指令控制部件（PC，IR，ID)，地址形成部件，定時(shí)部件，微操作控制部件。5程序計(jì)數(shù)器（PC)：控制器中的一個(gè)專(zhuān)用寄存器，給出程序中下一條指令在存儲(chǔ)器中的地址，兼有指令地址寄存器和計(jì)數(shù)器的功能，當(dāng)一條指令執(zhí)行完畢時(shí)，PC內(nèi)容自動(dòng)變成下一條指令的地址。6軟件的分類(lèi)：應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件和支撐軟件。7固件：將程序固定在ROM中組成的部件叫固件。其及具有硬件的快速性又具有軟件的靈活性。8計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)：主頻，運(yùn)算速度，運(yùn)算精度，存儲(chǔ)容量，存取周期，RASIS特性（可靠性，可用性，可維性，完整性，安全性）主頻：CPU的工作節(jié)拍是由主時(shí)鐘控制的，主時(shí)鐘不斷產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘脈沖，這個(gè)主時(shí)鐘的頻率叫~?？煽啃裕罕硎居?jì)算機(jī)系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和預(yù)定的工作時(shí)間內(nèi)持續(xù)正確運(yùn)行的概率，一般用平均無(wú)故障時(shí)間,或平均故障間隔時(shí)間（MTBF)衡量。9計(jì)算機(jī)的分類(lèi)：1）按信息的形式和處理方式分：數(shù)字計(jì)算機(jī)，模擬計(jì)算機(jī)，數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)。2）按計(jì)算機(jī)的用途分：通用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。3）按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分：巨型機(jī)，大型機(jī)，小型機(jī)，微型機(jī)，單片機(jī)。4）按使用方式分：工作站和服務(wù)器。10計(jì)算機(jī)的工作特點(diǎn)：運(yùn)算速度快，運(yùn)算精度高，記憶能力強(qiáng)，通用性廣，自動(dòng)運(yùn)算。第二章指令系統(tǒng)一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1數(shù)據(jù)表示：所有能被某一臺(tái)計(jì)算機(jī)硬件直接識(shí)別的數(shù)據(jù)類(lèi)型稱(chēng)這臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示。2數(shù)據(jù)表示的類(lèi)型：定點(diǎn)，浮點(diǎn)，字符串，堆棧，向量數(shù)據(jù)表示。3規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)：為了提高數(shù)據(jù)表示的精度，使尾數(shù)有效數(shù)盡可能占滿(mǎn)已有的位數(shù)，同時(shí)也使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)有一個(gè)統(tǒng)一的格式，規(guī)格化對(duì)尾數(shù)M提出限制要求：1/2<|M|<1機(jī)器零：當(dāng)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)為0，不論其階碼為何值，或當(dāng)階碼的值比它能表示的最小值還小時(shí)，不管其尾數(shù)為何值，計(jì)算機(jī)都把該浮點(diǎn)數(shù)看成零，稱(chēng)機(jī)器零。上溢：數(shù)據(jù)的絕對(duì)值太大，超出了數(shù)據(jù)表示的能力范圍下溢：數(shù)據(jù)的絕對(duì)值太小，使得數(shù)據(jù)無(wú)法有效地表示。4指令的基本成分包括：操作碼，操作數(shù)地址（包括源操作數(shù)地址，目的操作數(shù)地址）設(shè)計(jì)指令的格式，一般設(shè)計(jì)的三個(gè)問(wèn)題：指令長(zhǎng)度，操作碼結(jié)構(gòu)，地址碼結(jié)構(gòu)對(duì)指令長(zhǎng)度：為了合理安排存儲(chǔ)空間，并使指令能表達(dá)較豐富的含義，同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)常采用變長(zhǎng)措施，有單字長(zhǎng)，多字長(zhǎng)指令等。對(duì)操作碼結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)上主要有以下兩種情形：1）固定長(zhǎng)度操作碼2）可變長(zhǎng)度操作碼，又稱(chēng)為擴(kuò)展操作碼：對(duì)地址數(shù)少的指令允許操作碼長(zhǎng)些，對(duì)地址數(shù)多的指令則操作碼短些3）指令中地址個(gè)數(shù)的選擇：很大程度上依賴(lài)于指令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如堆棧結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)采用零地址指令，累加器結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)采用二，三地址指令還與地址的類(lèi)型有關(guān)，地址越短，地址個(gè)數(shù)就可以越多。5指令的類(lèi)型：基本的指令系統(tǒng)應(yīng)包含以下四大類(lèi)型的指令：數(shù)據(jù)處理：算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)移動(dòng)：I/O指令程序控制：測(cè)試和轉(zhuǎn)移指令6尋址技術(shù)：尋址方式：從形式地址產(chǎn)生有效地址的方法，其中形式地址指指令字中給出的地址，有效地址指操作數(shù)的物理地址?；镜膶ぶ芳夹g(shù)有：（注：A：形式地址，指令字段的內(nèi)容；EA：有效地址，實(shí)際單元地址）1）立即數(shù)尋址：指令的地址字段給出的是操作數(shù)本身操作數(shù)=A2）直接尋址：指令的地址碼部分即為操作數(shù)的有效地址EA=A3）間接尋址：操作數(shù)的有效地址是A單元中的內(nèi)容EA=(A)4）寄存器尋址：指令中給出的操作數(shù)地址是通用寄存器的編號(hào)EA=R5）寄存器間接尋址：指令中給出的是寄存器的編號(hào)，寄存器的內(nèi)容是所需操作數(shù)的地址EA=(R)6）偏移尋址：其有效地址計(jì)算為：EA=(R)+Aeq\o\ac(○,1)相對(duì)尋址：PC作為偏移尋址中間接尋址所使用的寄存器，PC的內(nèi)容就是當(dāng)前指令的地址，A為相對(duì)當(dāng)前地址的偏移量，可正可負(fù)EA=(PC)+Aeq\o\ac(○,2)基址尋址：相對(duì)于基址寄存器的偏移尋址，在程序中，基址積存器提供當(dāng)前程序訪(fǎng)存操作的一個(gè)參考基址地址，稱(chēng)基地址，A是相對(duì)這個(gè)地址的偏移量采用基址尋址的程序，程序員可以不考慮程序加載到主存中的位置EA=(BR)+Aeq\o\ac(○,3)變址尋址：相對(duì)于變址寄存器X的偏移尋址,程序通過(guò)變址寄存器X的內(nèi)容的變化來(lái)訪(fǎng)問(wèn)一片主存地址的。EA=(X)+A7堆棧尋址：一般不明顯給出操作數(shù)的地址，有稱(chēng)隱含尋址8基本尋址方式的小結(jié)：尋址方式規(guī)則主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)立即數(shù)尋址操作數(shù)=A無(wú)須訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器操作數(shù)范圍有限直接尋址EA=A簡(jiǎn)單尋址空間受限間接尋址EA=(A)尋址空間大多次訪(fǎng)問(wèn)主存寄存器尋址EA=R無(wú)須訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器尋址空間受限寄存器間接尋址EA=(R)尋址空間大多訪(fǎng)問(wèn)主存一次偏移尋址EA=(R)+A靈活復(fù)雜堆棧尋址EA=(SP)地址隱含縮短指令字長(zhǎng)應(yīng)用范圍有限9復(fù)合尋址方式：1）變址間接式：EA=((X)+A)2）間接變址式：EA=(X)+(A)3）相對(duì)間接式4）間接相對(duì)式10指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求：1）完備性：指在一個(gè)有限可用的存儲(chǔ)空間，對(duì)于任何可解的問(wèn)題，編制計(jì)算機(jī)程序時(shí)，指令系統(tǒng)提供的指令是足夠的，表現(xiàn)在指令系統(tǒng)功能豐富，功能齊全，使用方便2）有效性：指利用該指令系統(tǒng)所編寫(xiě)的程序能夠高效地運(yùn)行，表現(xiàn)在程序占用空間小，執(zhí)行速度快3）規(guī)整性：包括指令系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性，勻齊性，指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性對(duì)稱(chēng)性：指令系統(tǒng)中，所有的寄存器和存儲(chǔ)單元都可以同等對(duì)待，所有指令都可使用各種尋址方式勻齊性：一種操作性質(zhì)的指令可以支持各種數(shù)據(jù)類(lèi)型指令和數(shù)據(jù)格式的一致性：指令長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度有一定的關(guān)系，以方便處理和存取4）兼容性二問(wèn)答題：1比較復(fù)雜指令系統(tǒng)與精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)復(fù)雜指令系統(tǒng)（CISC)的特點(diǎn)：復(fù)雜指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是把硬件的資源主要用于提高指令系統(tǒng)的功能和規(guī)模，使指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)得盡可能接近高級(jí)語(yǔ)言，而沒(méi)有最大限度得利用這些資源來(lái)提高性能，特點(diǎn)有：1）指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大，指令數(shù)目多達(dá)幾百條2）尋址方式多樣3）指令格式多樣4）指令字長(zhǎng)不固定5）可訪(fǎng)存指令不受限制6）各種指令的使用頻率相差很大7）各種指令執(zhí)行時(shí)間相差很大8）大多數(shù)采用微程序控制器精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）的特點(diǎn)：1）選取使用頻率高的一些指令，指令功能簡(jiǎn)單，數(shù)量少2）定長(zhǎng)，簡(jiǎn)單的指令格式，典型的為4字節(jié)3）尋址方式簡(jiǎn)單，數(shù)量少，不采用存儲(chǔ)器間接尋址技術(shù)4）只有l(wèi)oad和store指令能訪(fǎng)問(wèn)主存，在一條指令中操作數(shù)訪(fǎng)存尋址不會(huì)超過(guò)一次5）運(yùn)算類(lèi)指令多采用三地址寄存器尋址格式，不直接訪(fǎng)存6）對(duì)于有浮點(diǎn)處理部件的計(jì)算機(jī)，使用大量的浮點(diǎn)寄存器7）大部分指令在一個(gè)周期內(nèi)完成（流水方式），但其性能發(fā)揮極度以來(lái)于編譯器的優(yōu)化2比較xxx尋址方式與yyy尋址方式各自的特點(diǎn)三計(jì)算：1有關(guān)定點(diǎn)數(shù)據(jù)，浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示的計(jì)算★★★★2指令操作碼的擴(kuò)展方法★★★★★3指令格式的設(shè)計(jì)★★★★★1操作碼擴(kuò)展：操作碼擴(kuò)展的原則：使用頻率高的指令應(yīng)分配短的操作碼，使用頻率低的指令應(yīng)相應(yīng)分配較長(zhǎng)的操作碼。例1：指令字長(zhǎng)為16位，每個(gè)地址字段為4位，試設(shè)計(jì)一種擴(kuò)展操作碼，能對(duì)下列指令譯碼：7條三地址指令，2）255條單地址指令，3）16條無(wú)地址指令解：由題意知，指令的格式為4444OPA1A2A3則：擴(kuò)展方法之一如下：0001xxxxxxxxxxxx7條三地址指令┉┉0111xxxxxxxxxxxx000000000001xxxx255條單地址指令┉┉000011111111xxxx000000000000000016條無(wú)地址指令┉┉00000000000011112指令格式的設(shè)計(jì)和分析：例1：給定指令的格式如下：(D為20位)1510987430OP--間地址位I目標(biāo)寄存器D試分析該指令格式的特點(diǎn)答：指令格式的特點(diǎn)如下：指令字長(zhǎng)為32位，二地址指令OP為6位，最多可表示64種不同的操作指令為R-S型指令，目標(biāo)操作數(shù)在寄存器中，CPU有16個(gè)通用寄存器，源操作數(shù)在內(nèi)存中尋址方式有直接尋址和間接尋址。I=0時(shí)為直接尋址，EA=D，I=1時(shí)為間接尋址EA=(D)，直接尋址為0∽1M空間。例2：機(jī)器字長(zhǎng)為32位，CPU中有16個(gè)通用寄存器Ri，指令系統(tǒng)有64種操作，每條指令都為單字長(zhǎng)的R-S型指令，有9種尋址方式，試設(shè)計(jì)該指令系統(tǒng)的指令格式解：指令格式如下：644414OPMODR1R2D其中，MOD：尋址模式字段；R1：源操作數(shù)寄存器；R2：目的操作數(shù)寄存器補(bǔ)充：例1：機(jī)器字長(zhǎng)為16位，地址碼為6位，指令有一地址，二地址兩種格式，設(shè)共有N條（N<16）二地址指令，試問(wèn)一地址指令最多可以有多少條解：二地址指令有N條，則4位操作碼中有16–N個(gè)編碼可以擴(kuò)展，地址碼為6位，則：一地址指令最多可以有（16-N）*26條例2：指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，CPU是如何從時(shí)間和空間上區(qū)分指令和數(shù)據(jù)的?答：時(shí)間上，取指令發(fā)生在取指周期，取數(shù)據(jù)發(fā)生在執(zhí)行周期空間上，指令流向控制器（指令寄存器），數(shù)據(jù)流向運(yùn)算器（通用寄存器）例3：字長(zhǎng)為16位，存儲(chǔ)器按位編址，形式地址為8位，則以下尋址方式的尋址空間為多少？其中，PC和變址寄存器Rx都是16位的尋址方式尋址范圍EA=A0∽256字EA=(A)0∽64K字EA=(Rx)+A0∽64K字EA=(PC)+A0∽256字第三章運(yùn)算方法與運(yùn)算器一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1微操作：對(duì)寄存器里的數(shù)據(jù)所進(jìn)行的操作，都是在一個(gè)時(shí)鐘脈沖的作用下完成的，是最小的具有獨(dú)立意義的操作單元2邏輯微操作：操作的對(duì)象是邏輯數(shù)，主要的特點(diǎn)是：寄存器中的數(shù)據(jù)按位進(jìn)行操作，每位均按二值布爾規(guī)律運(yùn)算，各位之間沒(méi)有關(guān)系，無(wú)進(jìn)位和溢出?；镜倪壿嬑⒉僮饔校哼壿嬇c，邏輯或，異或微操作，清0，置1微操作3串行進(jìn)位：又稱(chēng)行波進(jìn)位，逐級(jí)的形成各位進(jìn)位，每一級(jí)進(jìn)位直接依賴(lài)與前一級(jí)的進(jìn)位。4并行進(jìn)位：各進(jìn)位信號(hào)都獨(dú)自形成，各位可同時(shí)形成自己的進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)Gi和進(jìn)位傳遞函數(shù)Pi，從而同時(shí)形成各自的進(jìn)位信號(hào)Ci。5對(duì)階：浮點(diǎn)加減法運(yùn)算過(guò)程中使兩數(shù)的小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，即，使兩書(shū)階碼相等的過(guò)程，稱(chēng)對(duì)階。6規(guī)格化：浮點(diǎn)運(yùn)算過(guò)程中，若尾數(shù)結(jié)果不是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)，將尾數(shù)移位，并相應(yīng)調(diào)整階碼，使為數(shù)成為規(guī)格化數(shù)的過(guò)程。7舍入：浮點(diǎn)加減法運(yùn)算中，由于對(duì)階或右規(guī)，尾數(shù)右移，使尾數(shù)的末一位或幾位可能因超出機(jī)器允許的位數(shù)而被丟掉，從而造成一定的誤差，為減小誤差而進(jìn)行的舍入處理叫舍入。8尾數(shù)調(diào)整：浮點(diǎn)除法運(yùn)算過(guò)程中，將被除數(shù)尾數(shù)調(diào)整為小于除數(shù)的尾數(shù)，即，使：|MA|<|MB|9非法除：在除法運(yùn)算過(guò)程中，若除數(shù)為0，則商為無(wú)窮大，引起上溢，除法為非法。10運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)：算術(shù)邏輯單元ALU，通用寄存器，多路開(kāi)關(guān)，移位器，內(nèi)部總線(xiàn)11運(yùn)算器的分類(lèi)：按內(nèi)部總線(xiàn)的類(lèi)型及連接方式，運(yùn)算器通?？煞譃椋?jiǎn)慰偩€(xiàn)，雙總線(xiàn)和三總線(xiàn)結(jié)構(gòu)二計(jì)算：1邏輯操作★★★2定點(diǎn)加，減法運(yùn)算（二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算）★★★3定點(diǎn)乘法運(yùn)算：補(bǔ)碼比較乘法（Booth乘法），補(bǔ)碼兩位乘法★★★★★4定點(diǎn)除法運(yùn)算：原碼加減交替除法，補(bǔ)碼加減交替除法（補(bǔ)碼比較除法非重點(diǎn)）★★★★★5浮點(diǎn)加，減運(yùn)算★★★6浮點(diǎn)乘法運(yùn)算★★★★7浮點(diǎn)除法運(yùn)算★★★★邏輯微操作：特點(diǎn)：寄存器中的數(shù)據(jù)是按位進(jìn)行運(yùn)算的，即，各位同時(shí)進(jìn)行指定的操作，每一位均按二值布爾規(guī)則運(yùn)算，各位之間沒(méi)有關(guān)系，無(wú)進(jìn)位和溢出?；镜倪壿嬑⒉僮饔校哼壿嬇c，邏輯或，邏輯異或移位微操作：邏輯移位：寄存器整組數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，移位時(shí)，末端補(bǔ)0（略）算術(shù)移位：移位時(shí)，符號(hào)位保持不變，符號(hào)為正時(shí)，末端補(bǔ)0，符號(hào)為負(fù)時(shí)：對(duì)于原碼：末端補(bǔ)0對(duì)于補(bǔ)碼：左移時(shí)，末端補(bǔ)0，右移時(shí)，末端補(bǔ)入符號(hào)位（注：補(bǔ)碼移位時(shí)，采用變形補(bǔ)碼，符號(hào)位出現(xiàn)01表示正溢出，10表示負(fù)溢出）補(bǔ)碼定點(diǎn)加法運(yùn)算：[A+B]補(bǔ)=[A]補(bǔ)+[B]補(bǔ)規(guī)則：參與運(yùn)算的操作數(shù)用補(bǔ)碼表示符號(hào)位采用兩位，即，用變形補(bǔ)碼表示符號(hào)位作為數(shù)的一部分參與運(yùn)算結(jié)果以補(bǔ)碼表示，兩符號(hào)位相同表示結(jié)果為正常，01表示正溢出，10表示負(fù)溢出定點(diǎn)乘法運(yùn)算：比較乘法：根據(jù)乘數(shù)的相鄰兩位的比較結(jié)果而決定運(yùn)算操作。規(guī)則：乘數(shù)和部分積均采用兩位符號(hào)位，符號(hào)位參與運(yùn)算乘數(shù)取一位符號(hào)位，以決定最后一位是否需要教正，即，是否加[-A]補(bǔ)乘數(shù)末尾增設(shè)附加位Bn+1，其初始值為0Bn+1，Bn構(gòu)成各步運(yùn)算的判斷位，而根據(jù)B0，B1的比較結(jié)果決定是否需要加[-A]補(bǔ)移位按補(bǔ)碼規(guī)則進(jìn)行在最后一步的由Pn求出Pn+1時(shí)，部分積不再移位，但乘數(shù)寄存器右移一位（乘積的低半部分的符號(hào)位無(wú)用，只用高半部分，即，部分積的符號(hào)）遞推公式：（見(jiàn)課本）例題：（見(jiàn)課本）2）補(bǔ)碼兩位乘法：（在比較發(fā)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)的）推導(dǎo)過(guò)程：（見(jiàn)課本）規(guī)則：被乘數(shù)和部分積采用三位符號(hào)位由Bn+1，Bn，和Bn-1判斷下一步所要進(jìn)行的運(yùn)算，運(yùn)算規(guī)則同比較乘法類(lèi)似當(dāng)乘數(shù)的尾數(shù)的位數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，乘數(shù)需要兩位符號(hào)位，最后一步是兩位符號(hào)位參與運(yùn)算，共n/2+1步，最后一步部分積不移位，但乘數(shù)寄存器右移兩位當(dāng)乘數(shù)的尾數(shù)的位數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，乘數(shù)需要一位符號(hào)位，共需（n+1）/2步，最后一步是一位符號(hào)位與尾數(shù)的最高位參與運(yùn)算，部分積右移一位，部分積移位后乘數(shù)寄存器再移一位例題：（見(jiàn)課本）定點(diǎn)除法運(yùn)算：原碼加減交替除法：規(guī)則：商的符號(hào)位單獨(dú)處理C0=A0eq\o\ac(○,+)B0取絕對(duì)值相除，為不使商溢出，要求|A|<|B|被除數(shù)A和余數(shù)Ri采用兩位符號(hào)位，商設(shè)一位符號(hào)位余數(shù)Ri為正時(shí)，商上1，余數(shù)左移一位減去除數(shù)的絕對(duì)值的新余數(shù)；Ri為負(fù)時(shí)，商上0，余數(shù)左移一位加上除數(shù)的絕對(duì)值的新余數(shù)上述操作共執(zhí)行n+1步得到商的絕對(duì)值，從而得到[C]原=20（A0eq\o\ac(○,+)B0）+|[C]原|如果最后一步得到的Rn是假余數(shù)，而有需要保留余數(shù)時(shí)，則應(yīng)恢復(fù)余數(shù)，即需要加|B|得到正確的余數(shù)，余數(shù)的符號(hào)位同被除數(shù)的符號(hào)位，即：[Rn]原=2-n|[Rn]原|+A0.00…00例題：（見(jiàn)課本）補(bǔ)碼加減交替法：規(guī)則：被除數(shù)，余數(shù)和除數(shù)均采用兩位符號(hào)位，且均用補(bǔ)碼表示若余數(shù)與除數(shù)同號(hào)，余數(shù)及商左移一位，商上1，余數(shù)減去除數(shù)的新余數(shù)；若余數(shù)與除數(shù)異號(hào)，余數(shù)及商左移一位，商上0，余數(shù)加上除數(shù)的新余數(shù)。執(zhí)行n+1步（依次求出[R0]補(bǔ)…[Rn]補(bǔ)），最后一步余數(shù)不移位，商左移一位并上商，除法完成恢復(fù)余數(shù)：除法除盡時(shí)，判0邏輯判出全0，將A沖成全0除法除不時(shí)，判0邏輯不是全0，此時(shí)：若C0=0，且余數(shù)與除數(shù)異號(hào)，作[Rn]補(bǔ)+[B]補(bǔ)→A若C0=1，且余數(shù)與除數(shù)同號(hào)，作[Rn]補(bǔ)+[-B]補(bǔ)→A修正商：若除不盡，商為正時(shí)，不必修正，商為負(fù)時(shí)，商+2-n修正；若除盡時(shí)，除數(shù)為正，不必修正，除數(shù)為負(fù)時(shí)，商+2-n修正例題：（見(jiàn)課本）浮點(diǎn)運(yùn)算方法：浮點(diǎn)加減運(yùn)算：步驟：判0，對(duì)階，求和，規(guī)格化，舍入判0：當(dāng)操作數(shù)之一是0時(shí)，就可簡(jiǎn)化以后的操作對(duì)階：浮點(diǎn)加減法運(yùn)算必須使兩數(shù)的小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊后，即，兩數(shù)的階碼相等后才能進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)階的過(guò)程為：求階差，保留大階作為和的階，小階數(shù)尾數(shù)右移同時(shí)調(diào)整階差直到階差為0。求和：對(duì)尾數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)加減運(yùn)算規(guī)格化：尾數(shù)加減后，結(jié)果不是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，需要進(jìn)行規(guī)格化尾數(shù)的規(guī)格化形式有：對(duì)原碼：00.1xxxx…xxxx，或11.1xxxx…xxxx對(duì)補(bǔ)碼：00.1xxxx…xxxx，或11.0xxxx…xxxx左規(guī)：（兩符號(hào)位相同）每左移一位，和（差）的階碼減1右規(guī)：（兩符號(hào)位不等）右規(guī)時(shí)，最多右移一位（5）舍入浮點(diǎn)乘法運(yùn)算：判0并置結(jié)果數(shù)符：檢查操作數(shù)中是否有為0的，如果有，則無(wú)須其它操作階碼相加如果階碼用移碼表示，相加后再減2-m修正如果階碼用補(bǔ)碼表示，按常規(guī)補(bǔ)碼加法運(yùn)算（采用雙符號(hào)位）判斷溢出：溢出條件：RES*(∑ESeq\o\ac(○,+)∑E0)尾數(shù)相乘：乘積的尾數(shù)為兩乘數(shù)的尾數(shù)之積規(guī)格化：由于參加運(yùn)算的數(shù)為規(guī)格化數(shù)，因而乘積的尾數(shù)絕對(duì)值必大于1/4，所以無(wú)論左規(guī)，右規(guī)，最多只需移一位。浮點(diǎn)除法運(yùn)算：判0并置商的數(shù)符：尾數(shù)調(diào)整：即，使|MA|<|MB|，在尾數(shù)相除之前加上尾數(shù)調(diào)整步驟，不僅使定點(diǎn)除法的法則可以用于浮點(diǎn)除法的尾數(shù)相除，而且，所得的商必為規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)，省去了運(yùn)算后規(guī)格化的步驟階碼相減：階碼用移碼表示時(shí)，求出階碼之差后，需要加上偏移常數(shù)2m，判斷溢出的條件原則上與補(bǔ)碼表示階碼的情況相同尾數(shù)相除：用定點(diǎn)小數(shù)除法進(jìn)行（注：進(jìn)行尾數(shù)調(diào)整后，運(yùn)算結(jié)果中的尾數(shù)不需要規(guī)格化）第四章控制器一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1指令流：計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令序列稱(chēng)指令流，數(shù)據(jù)流：根據(jù)指令要求，依次訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)序列稱(chēng)數(shù)據(jù)流，控制流：由控制器發(fā)出的控制信號(hào)序列稱(chēng)控制流2指令周期：一條指令的執(zhí)行時(shí)間，即，從取指令開(kāi)始到指令結(jié)束的全過(guò)程所需要的時(shí)間。指令執(zhí)行過(guò)程包括：取指，分析，執(zhí)行。即指令周期包括：取指令，分析指令，執(zhí)行指令等步3控制寄存器包括：程序計(jì)數(shù)器PC，指令寄存器IR，存儲(chǔ)器地址寄存器MAR，存儲(chǔ)器緩沖寄存器MBR4微操作：在計(jì)算機(jī)控制器設(shè)計(jì)中，相對(duì)指令而言，對(duì)一個(gè)部件的控制操作，稱(chēng)為微操作。一條指令的執(zhí)行就是一個(gè)微操作序列，不同的指令對(duì)應(yīng)不同的微操作序列。5對(duì)有序操作（微操作）的控制分：異步控制方式，同步控制方式異步控制方式：系統(tǒng)各部件之間沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘，各部件有自己的時(shí)鐘，甚至不需要時(shí)鐘。微操作控制信號(hào)采用“命令--微操作--回答”的方式工作。同步控制方式：機(jī)器有統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)，所有的微操作控制信號(hào)都與時(shí)鐘信號(hào)同步。在同步控制方式下，要求所有的微操作必須在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成，，因而系統(tǒng)的時(shí)鐘周期必須不小于所有微操作中時(shí)間最長(zhǎng)的微操作的工作時(shí)間，這樣，對(duì)于其它所有微操作，必然有時(shí)間浪費(fèi)。6系統(tǒng)時(shí)鐘周期的確定要考慮的因素有：電路的門(mén)級(jí)延遲，電路允許的最大邏輯級(jí)數(shù)，信號(hào)時(shí)間裕量7對(duì)于多種多樣的指令，計(jì)算機(jī)控制器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式有：中央控制：有一種適合與計(jì)算機(jī)中所有指令的處理方式或時(shí)序分配方式，使所有的指令都在統(tǒng)一的時(shí)序下進(jìn)行處理，所有指令的指令周期都是相同的優(yōu)點(diǎn)：控制邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：所有指令的指令周期相同，在效率和功能上給控制器的設(shè)計(jì)帶來(lái)一些矛盾局部控制：每條指令都有獨(dú)立的處理方式或時(shí)序分配方式，由指令啟動(dòng)各自的時(shí)序進(jìn)行處理，每一條指令的指令周期取決于它的微操作序列長(zhǎng)度特點(diǎn)：處理效率高，控制邏輯復(fù)雜?；旌峡刂疲涸谥醒肟刂频幕A(chǔ)上，對(duì)個(gè)別指令進(jìn)行局部控制的方式，在這種控制方式下，大多數(shù)指令都采用相同的中央控制的指令周期，稱(chēng)指令基本周期；基本指令周期內(nèi)不能完成的指令，對(duì)其中處理時(shí)間較長(zhǎng)的微操作采用局部控制方式，這段時(shí)間稱(chēng)局部控制周期。8組合邏輯控制器的設(shè)計(jì)方法和步驟：1）確定計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)2）確定每條指令中訪(fǎng)存的次數(shù)，然后確定中央處理器與存儲(chǔ)器之間的時(shí)間關(guān)系，進(jìn)而確定計(jì)算機(jī)指令周期的組成3）對(duì)指令系統(tǒng)中的每一條指令進(jìn)行分解，確定每條指令中包含的微操作，對(duì)所有的微操作進(jìn)行分類(lèi)和歸并，建立指令系統(tǒng)的微操作清單4）在所有微操作的基礎(chǔ)上，建立控制器的微操作流程，在此微操作流程的基礎(chǔ)上，形成所有指令的微操作序列表和微操作時(shí)序表，再用組合邏輯實(shí)現(xiàn)所有控制功能。9微命令：構(gòu)成控制信號(hào)的最小單位，有控制部件通過(guò)控制線(xiàn)向執(zhí)行部件發(fā)出微操作：執(zhí)行部件接受微命令后所進(jìn)行的最基本的操作微命令是微操作的控制信號(hào)，微操作是微命令控制的操作過(guò)程，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部實(shí)際上是同一個(gè)信號(hào)，對(duì)控制部件是微命令，對(duì)執(zhí)行部件是微操作。10微指令：一組實(shí)現(xiàn)一定操作功能的微命令的集合微周期：指從控制存儲(chǔ)器讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)微操作所需的時(shí)間微程序：由微指令組成的程序微程序設(shè)計(jì)：用類(lèi)似程序設(shè)計(jì)的方法，組織和控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息的傳送11機(jī)器指令與微指令，程序與微程序，主存和微程序控存的關(guān)系：1）機(jī)器指令與微指令：機(jī)器指令是提供給用戶(hù)編程的基本單位，表示機(jī)器能夠完成的一項(xiàng)基本功能；微指令是為實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令的一系列微命令的組合。一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)由若干條微指令組成的微程序，機(jī)器指令由微指令解釋執(zhí)行2）程序和微程序：程序是由機(jī)器指令構(gòu)成的，對(duì)用戶(hù)程序而言，是為某項(xiàng)任務(wù)編制并存放在主存中，允許修改；微程序由微指令構(gòu)成，一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一段微程序，微程序是用于描述機(jī)器指令的，微程序不允許修改3）主存與控存：主存存放的是系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序，容量很大；控存存放的是對(duì)應(yīng)于機(jī)器指令系統(tǒng)的全部微程序，控制實(shí)現(xiàn)機(jī)器的整個(gè)指令系統(tǒng)，容量有限，速度比主存快微程序的技術(shù)問(wèn)題：12微指令的格式：一條微指令的功能有：給出微命令控制信號(hào)和后續(xù)微指令的地址，因而，微指令的格式中包括：微操作控制字段μO(píng)CF，順序控制字段μSCF設(shè)計(jì)微指令結(jié)構(gòu)時(shí)，追求的目標(biāo)是：有利于縮短微指令字的長(zhǎng)度有利于減少微程序的長(zhǎng)度有利于提高微程序的執(zhí)行速度有利于微程序設(shè)計(jì)的靈活性微指令的格式有：水平型微指令，垂直型微指令水平型微指令：一次就能控制信息從若干源部件并行傳送到若干目標(biāo)部件處理的微指令特點(diǎn)：并行操作能力強(qiáng)，效率高，編制的微程序比較短執(zhí)行速度快，但微指令字較長(zhǎng)，增加了控存的橫向容量垂直型微指令：一次只能控制信息從某個(gè)源部件傳送到某個(gè)目標(biāo)部件處理的微指令特點(diǎn)：編制的微程序規(guī)整，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，指令字較短，使控存的橫向容量減少，但使微程序的縱向容量增加13微命令的控制信號(hào)編碼方式：（P218~220)直接控制編碼，最短字長(zhǎng)編碼，分段直接編碼，分段間接編碼直接控制編碼：每個(gè)微命令都用一位信息表示，直接對(duì)應(yīng)一種微操作最短字長(zhǎng)編碼：將所有的微命令進(jìn)行統(tǒng)一的二進(jìn)制編碼，用不同的碼點(diǎn)表示不同的微命令，通過(guò)譯碼器產(chǎn)生微操作控制信號(hào)，每次只能產(chǎn)生一個(gè)微命令不能實(shí)現(xiàn)并行分段直接編碼：將微操作控制字段分成若干小段，每段單獨(dú)編碼。一般把互斥的微命令分在同一字段，相容的微操作分在不同的段內(nèi)分段間接編碼：建立在分段直接編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短指令的字長(zhǎng)，控制字段的某些微操作需要另外一個(gè)控制字段來(lái)結(jié)實(shí)才能確定14微指令順序控制：1）微程序入口地址的確定：根據(jù)指令的操作碼確定對(duì)應(yīng)的微程序入口地址2）后續(xù)微地址的產(chǎn)生有兩種方式：順序轉(zhuǎn)移方式：設(shè)置一個(gè)微程序計(jì)數(shù)器μPC，用于指出當(dāng)前微指令的地址斷定方式：后續(xù)微地址可由微程序設(shè)計(jì)者直接給定，或由微程序設(shè)計(jì)者給定的測(cè)試判別字段產(chǎn)生二問(wèn)答題

1組合邏輯控制器的設(shè)計(jì)方法和步驟2機(jī)器指令與微指令，程序與微程序，主存和微程序控存的關(guān)系3設(shè)計(jì)微指令結(jié)構(gòu)時(shí)，追求的目標(biāo)是什么第五章總線(xiàn)一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1總線(xiàn)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中模塊或子系統(tǒng)之間傳送信息的公共通路總線(xiàn)的結(jié)構(gòu)：由總線(xiàn)通道（連接設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)），總線(xiàn)設(shè)備，總線(xiàn)控制器三部分構(gòu)成總線(xiàn)通道包括：數(shù)據(jù)總線(xiàn)，地址總線(xiàn)，控制總線(xiàn)總線(xiàn)設(shè)備包括：總線(xiàn)主設(shè)備：能夠申請(qǐng)并獲得總線(xiàn)使用權(quán)的總線(xiàn)設(shè)備總線(xiàn)從設(shè)備：不具有申請(qǐng)總線(xiàn)使用權(quán)的總線(xiàn)設(shè)備總線(xiàn)控制器的功能：總線(xiàn)系統(tǒng)資源的管理，總線(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)，總線(xiàn)的仲裁，總線(xiàn)的連接2總線(xiàn)寬度：一般稱(chēng)總線(xiàn)中數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)的根數(shù)為總線(xiàn)寬度，用位表示3總線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的基本因素：總線(xiàn)的寬度，總線(xiàn)的類(lèi)型，總線(xiàn)的仲裁機(jī)制，總線(xiàn)的定時(shí)方式，總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送方式1）總線(xiàn)的寬度：總線(xiàn)中數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)的根數(shù)2）總線(xiàn)的類(lèi)型：根據(jù)信號(hào)復(fù)用的情況，總線(xiàn)分為：獨(dú)立型總線(xiàn)，復(fù)用型總線(xiàn)獨(dú)立型總線(xiàn)：總線(xiàn)中一根連接線(xiàn)只定義了一種功能，或只連到一個(gè)總線(xiàn)設(shè)備上3）總線(xiàn)的仲裁：在一個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)中，設(shè)備獲得總線(xiàn)控制權(quán)的過(guò)程稱(chēng)總線(xiàn)的仲裁總線(xiàn)仲裁的問(wèn)題有：仲裁電路結(jié)構(gòu)：串行仲裁或并行仲裁設(shè)備優(yōu)先權(quán)算法：固定優(yōu)先權(quán)策略或動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)策略仲裁電路分布：集中式仲裁或分布式仲裁4）總線(xiàn)的定時(shí)方式：（總線(xiàn)上事件之間協(xié)同工作的方法）同步總線(xiàn)：系統(tǒng)中有一個(gè)供所有設(shè)備使用的統(tǒng)一的時(shí)鐘，設(shè)備之間按照約定的時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行信息的交換異步總線(xiàn)：總線(xiàn)系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)志，任何一個(gè)事件都只能是前面一個(gè)或一些事件的結(jié)果，所有設(shè)備均以信號(hào)握手的方式進(jìn)行聯(lián)系從而完成總線(xiàn)操作5）總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳送方式：基本數(shù)據(jù)傳送方式（單獨(dú)數(shù)據(jù)讀，寫(xiě)），成組數(shù)據(jù)傳送方式，特殊數(shù)據(jù)傳送方式二問(wèn)答題：比較單總線(xiàn)系統(tǒng)，多總線(xiàn)系統(tǒng)，多級(jí)總線(xiàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）單總線(xiàn)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中只有一條總線(xiàn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但工作效率和計(jì)算機(jī)的使用范圍受到很大的限制，存在的問(wèn)題有：eq\o\ac(○,1)多設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)總線(xiàn)的使用權(quán)（解決方法：采用多總線(xiàn)結(jié)構(gòu)）eq\o\ac(○,2)多種速度相差很大的設(shè)備連接在一條總線(xiàn)上，造成速度不匹配，效率低下（解決方法：采用多級(jí)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)）2）多總線(xiàn)系統(tǒng)：可以有效地改善設(shè)備對(duì)總線(xiàn)使用的競(jìng)爭(zhēng)可以增加系統(tǒng)外接設(shè)備的數(shù)量（每條總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)能力有限，多條總線(xiàn)可以增加系統(tǒng)可連接設(shè)備的數(shù)量）3）多級(jí)總線(xiàn)系統(tǒng)：多總線(xiàn)系統(tǒng)的一個(gè)特例，除了可以解決單總線(xiàn)面臨的競(jìng)爭(zhēng)和驅(qū)動(dòng)能力等問(wèn)題外，主要用于解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在的大量的速度差異很大的設(shè)備與總線(xiàn)的連接和使用效率問(wèn)題（下）第一章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1存儲(chǔ)器的分類(lèi)：1）：按存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)中的作用分：高速暫存存儲(chǔ)器，高速緩沖存儲(chǔ)器，主存儲(chǔ)器，輔助存儲(chǔ)器，其它功能的存儲(chǔ)器。2）：按存儲(chǔ)介質(zhì)分：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，磁表面存儲(chǔ)器，光盤(pán)存儲(chǔ)器，鐵電存儲(chǔ)器。3）：按存儲(chǔ)方式分：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，按內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器，順序存儲(chǔ)存儲(chǔ)器，直接存取存儲(chǔ)器。4）：按信息的可保存性分：揮發(fā)性存儲(chǔ)器和非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，破壞性讀出存儲(chǔ)器和非破壞性讀出存儲(chǔ)器揮發(fā)性存儲(chǔ)器：又稱(chēng)易失性存儲(chǔ)器，特點(diǎn)是斷電后信息即丟失。非揮發(fā)性存儲(chǔ)器：又稱(chēng)非易失性存儲(chǔ)器，特點(diǎn)是斷電后信息不丟失。破壞性讀出存儲(chǔ)器：讀出某單元時(shí)，破壞了原存信息，這樣的存儲(chǔ)器叫~。非破壞性讀出存儲(chǔ)器：讀出某單元時(shí)，不破壞原存信息，這樣的存儲(chǔ)器叫~。2主存儲(chǔ)器的組成：存儲(chǔ)矩陣（核心），尋址系統(tǒng)，讀寫(xiě)系統(tǒng)，時(shí)序控制線(xiàn)路。3主存的主要技術(shù)指標(biāo)：1）：存儲(chǔ)容量：主存所能容納的二進(jìn)制位個(gè)數(shù)的總和。2）：存取時(shí)間（MAT）：又稱(chēng)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間，指的是從啟動(dòng)存儲(chǔ)器操作到完成該操作所用的時(shí)間，用TA表示。3）：存儲(chǔ)周期（MCT）:又稱(chēng)存取周期，訪(fǎng)問(wèn)周期，指的是連續(xù)兩次啟動(dòng)同一存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作所需的最小時(shí)間間隔，用TM表示。一般，TM>TA。4）：可靠性：通常用平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）來(lái)衡量主存的可靠性。5）：功耗與集成度6）：性能價(jià)格比4CAM：通常稱(chēng)不是按地址而是按所存信息的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器為按內(nèi)容尋址的存儲(chǔ)器（CAM），其關(guān)鍵是具有比較功能。應(yīng)用場(chǎng)合：快速檢索的場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)：除具有和RAM一樣的隨機(jī)讀寫(xiě)和保持功能外，還具有比較功能，可并行對(duì)存儲(chǔ)器所以單元的所有位同時(shí)進(jìn)行比較。缺點(diǎn)：存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，造價(jià)比較高，功耗也比較大。5CAM的基本組成：存儲(chǔ)矩陣，讀出寄存器，輸入寄存器，屏蔽寄存器，標(biāo)志寄存器，地址寄存器，地址選擇器，時(shí)序控制。6半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器（ROM）：1）固定掩模只讀存儲(chǔ)器（MROM）2）一次可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）3）光可擦除電可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）熱電子隧道效應(yīng)：SIMOS編程時(shí)，CG和漏極都加+20V電壓，源極接地，溝道導(dǎo)通，電子在高漏壓的作用下獲得足夠的能量變成熱電子，部分熱電子在CG強(qiáng)電場(chǎng)作用下通過(guò)溝道時(shí)穿過(guò)很薄的SiO2絕緣層進(jìn)入FG，這種現(xiàn)象稱(chēng)~。4）電可擦除電可編程只讀存儲(chǔ)器（E2ROM）冷電子隧道效應(yīng)：對(duì)FLOTOX,在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，自由電子在漏極（或電源）與浮柵之間雙向穿越薄氧化層的物理現(xiàn)象稱(chēng)F-N隧道效應(yīng)。由于電子穿越薄氧化層時(shí)，溝道是不導(dǎo)通的，電子并未獲得足夠的能量成為熱電子，完全靠正電場(chǎng)的作用，故又稱(chēng)冷電子隧道效應(yīng)。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的測(cè)試：包括：靜態(tài)測(cè)試，動(dòng)態(tài)測(cè)試，功能測(cè)試。2具體存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)過(guò)程大致分：系統(tǒng)設(shè)計(jì)，邏輯設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)。3存儲(chǔ)器的邏輯設(shè)計(jì)：位擴(kuò)展：位數(shù)擴(kuò)充，加大字長(zhǎng)，以滿(mǎn)足存儲(chǔ)器字長(zhǎng)的要求，而存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)與存儲(chǔ)器的芯片的字?jǐn)?shù)一樣。字?jǐn)U展：增加存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)，即存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，而存儲(chǔ)器的位數(shù)即每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)與存儲(chǔ)芯片的位數(shù)一致。4DRAM刷新：為保持所存信息的正確性，把按一定的時(shí)間間隔為記憶電容充電的過(guò)程稱(chēng)之為DRAM刷新。5DRAM刷新的有關(guān)參數(shù)：1）刷新周期Trc：對(duì)同一存儲(chǔ)位元連續(xù)兩次刷新，仍能保證鑒別出原存信息的最大允許時(shí)間間隔叫~.又稱(chēng)刷新間隔時(shí)間。2）刷新操作周期Troc：刷新一行存儲(chǔ)單元，即一次刷新操作所需的時(shí)間叫刷新操作周期。3）信息保存時(shí)間Tref：對(duì)于DRAM，其信息是以電荷的形式存儲(chǔ)在位元電路的電容上的，由于有漏電存在，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間信息電荷減少，致使讀出放大器不能正確鑒別信息，這段時(shí)間叫信息保存時(shí)間Tref6DRAM的刷新方法：1）：按存儲(chǔ)芯片RAS,CAS引腳所加時(shí)序分類(lèi)： RAS控制刷新，CAS先于RAS有效刷新，隱蔽刷新。2）：按刷新操作周期的分配方式分類(lèi)：集中式刷新，分散式刷新，透明式刷新。3）：按刷新操作控制方式分類(lèi)：同步刷新方式，異步刷新控制方式，半同步刷新控制方式。二計(jì)算：1存儲(chǔ)器芯片地址，數(shù)據(jù)引腳數(shù)目的計(jì)算★★★2對(duì)應(yīng)不同的機(jī)器字長(zhǎng)，存儲(chǔ)器的尋址范圍的計(jì)算★★★3存儲(chǔ)器的邏輯設(shè)計(jì)（字位擴(kuò)展與負(fù)載計(jì)算）★★★★★1存儲(chǔ)器芯片的地址，數(shù)據(jù)引腳數(shù)目的計(jì)算：對(duì)SRAM，由于芯片沒(méi)有采用地址復(fù)用技術(shù)，若存儲(chǔ)器的容量為2x*Y，則：芯片的地址數(shù)據(jù)引腳之和為X+Y。對(duì)DRAM，芯片采用地址復(fù)用技術(shù)，所以容量為2x*Y的芯片地址，數(shù)據(jù)引腳之和為X/2+Y。注：DRAM芯片的特點(diǎn)：沒(méi)有~CS片選信號(hào)，擴(kuò)展時(shí)，用~RAS信號(hào)代替；芯片都采用行，列地址分時(shí)使用一組地址引腳的地址復(fù)用技術(shù)，使得DRAM芯片地址引腳數(shù)目為同容量SRAM芯片地址引腳數(shù)目的一半；例如：字位結(jié)構(gòu)為1Mx4位的DRAM芯片，其地址數(shù)據(jù)引腳數(shù)目之和是（B）A28B14C24D122對(duì)應(yīng)不同的機(jī)器字長(zhǎng)，存儲(chǔ)器的尋址范圍的計(jì)算：計(jì)算公式：尋址范圍*字長(zhǎng)=總的存儲(chǔ)容量例如：某機(jī)器字長(zhǎng)為32位，存儲(chǔ)器的容量為16MB按字編址，其尋址范圍是（B）A0~2MBB0~4MBC0~8MBD0~16MB3存儲(chǔ)器的擴(kuò)展：（只以字位同時(shí)擴(kuò)展為例，即mkxn位→MkxN位）所需芯片的數(shù)量為[M/m]*[N/n]用于片選譯碼的地址位數(shù)為log2i,其中，i=[M/m]存儲(chǔ)器的總的地址位數(shù)=用于片選譯碼的地址位數(shù)+片內(nèi)地址位數(shù)。注意：由于DRAM采用地址復(fù)用技術(shù)，因而，總地址位數(shù)的計(jì)算對(duì)于SRAM和DRAM是不同的。對(duì)于SRAM，片內(nèi)地址位數(shù)為log2mk，對(duì)于DRAM，片內(nèi)地址位數(shù)為（1/2）log2mk所以，對(duì)于SRAM，存儲(chǔ)器的總的地址位數(shù)=log2i+log2mk=log2Mk對(duì)于DRAM，存儲(chǔ)器的總的地址位數(shù)=log2i+（1/2）log2mk字位同時(shí)擴(kuò)展的芯片連接方式（見(jiàn)課本）4存儲(chǔ)器擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)與負(fù)載的計(jì)算（見(jiàn)課本）注意：當(dāng)存儲(chǔ)器的容量MkxN很大時(shí)，外圍電路的負(fù)載會(huì)加重，以至于超出其驅(qū)動(dòng)能力，這時(shí)，可采用分級(jí)負(fù)載驅(qū)動(dòng)的方法。外存儲(chǔ)器一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1脈沖擁擠效應(yīng)：因增加磁通翻轉(zhuǎn)密度致使讀出信息位之間干擾而使讀出信號(hào)幅值衰減，峰點(diǎn)偏移和基線(xiàn)漂移的現(xiàn)象叫脈沖擁擠效應(yīng)。2磁表面存儲(chǔ)器的性能參數(shù)：記錄密度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度或面積磁表面存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息數(shù)量，通常用道密度和位密度表示，也可用二者的乘積面密度表示。道密度：垂直于信息磁道或光道方向上單位長(zhǎng)度的信息道書(shū)叫道密度。Dt=1/(W+G)=1/Pt其中，W為信息道寬度，G為道間距，Pt為道距（單位為毫米或英寸）。位密度Db：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度信息道上所能記錄的二進(jìn)制信息的位數(shù)。2）存儲(chǔ)容量3）平均存取時(shí)間ta：平均找道時(shí)間+平均等待時(shí)間ta=1/2[(ts+tw)max+(ts+tw)min]找道時(shí)間ts：驅(qū)動(dòng)磁頭到指定的位置，尋找信息道所需的時(shí)間。等待時(shí)間tw：等待所需讀寫(xiě)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到讀寫(xiě)頭下的時(shí)間。4）數(shù)據(jù)傳輸率：指單位時(shí)間內(nèi)外存儲(chǔ)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)或字節(jié)數(shù)。F=Db*V（BITORBITE）

其中，V為介質(zhì)移動(dòng)速度，Db為位密度。數(shù)字磁記錄方式：將一串二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列以某種規(guī)律變換成記錄介質(zhì)上相應(yīng)的磁化翻磚叫~。記錄方式的評(píng)定方法：編碼效率：每次磁通翻磚所存儲(chǔ)的代碼信息的位數(shù)。自同步能力：從自身磁道讀出脈沖序列中提取時(shí)鐘脈沖的能力叫自同步能力。（游程：在編碼理論中，掙連續(xù)n個(gè)0或n個(gè)1所組成的序列叫長(zhǎng)度為n的游程）3）讀出分辨率：磁記錄系統(tǒng)對(duì)讀出信號(hào)的分辨能力，又指每次磁化翻轉(zhuǎn)可判別信息的能力。4）可靠性5）信息的相關(guān)性5HDD的分類(lèi)：固定磁頭HDD,活動(dòng)頭固定盤(pán)HDD,活動(dòng)頭可換盤(pán)HDD。溫徹斯特技術(shù)：（采用溫徹斯特技術(shù)是HDD的特點(diǎn)之一）1）將磁頭，盤(pán)組，定位機(jī)構(gòu)以至主軸電機(jī)密封在一個(gè)盤(pán)盒內(nèi)構(gòu)成頭盤(pán)組件HDA2）采用小尺寸浮力的浮動(dòng)磁頭，并改集中加載方式為接觸啟停方式，介質(zhì)涂覆潤(rùn)滑劑3）將寫(xiě)放大器，讀出前置放大器和磁頭選擇開(kāi)關(guān)等集成化并安置在磁頭臂上，改善了讀寫(xiě)信號(hào)的高頻傳輸特性。6硬盤(pán)存儲(chǔ)器的構(gòu)成：盤(pán)片及主軸系統(tǒng)，磁頭及定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，盤(pán)腔及空氣凈化系統(tǒng)，接口及控制系統(tǒng)。7磁頭定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功能：1）HDD被啟動(dòng)后或中途找道出錯(cuò)時(shí)，使磁頭準(zhǔn)確回到零道并等待找道指令。2）根據(jù)指令要求，能快速準(zhǔn)確的將磁頭ong現(xiàn)行的磁道移到目標(biāo)磁道，而且能自動(dòng)克服磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)偏擺所引起的磁道偏離，即可靠跟蹤。3）停機(jī)，掉電及轉(zhuǎn)速底于定額轉(zhuǎn)速的70%時(shí)，能迅速退出盤(pán)面或進(jìn)入啟停區(qū)，以保護(hù)磁頭和介質(zhì)。8實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)的三種伺服方式：伺服面伺服，分段式伺服，埋入式伺服。伺服盤(pán)定位：在盤(pán)組中選擇一個(gè)盤(pán)面，在該盤(pán)面上記錄磁道位置信息，磁頭讀出解調(diào)后得到反映磁道位置的信號(hào)，此記錄面叫伺服盤(pán)。伺服盤(pán)與數(shù)據(jù)盤(pán)同軸旋轉(zhuǎn)，熱偏離磁道和旋轉(zhuǎn)偏擺不會(huì)影響到位置的檢測(cè)，易達(dá)到很高的定位精度。9最優(yōu)控制及實(shí)現(xiàn)方法：最優(yōu)控制（對(duì)磁頭速度的控制）指在系統(tǒng)各元件許可的負(fù)載下，保證過(guò)渡的時(shí)間為最短。一般的方法是，開(kāi)始以最大的加速度啟動(dòng)，速度直線(xiàn)上升，達(dá)到某一速度后，再以最大的減速度制動(dòng)，使其速度直線(xiàn)下降到零時(shí)，磁頭正好定位于目標(biāo)磁道中心。10-磁盤(pán)記錄格式：臺(tái)號(hào)，柱面號(hào)，磁盤(pán)號(hào)，扇區(qū)號(hào)。柱面：盤(pán)組中不同的記錄面上半徑相同的磁道集合。信息交換時(shí)一般按柱面交換。交叉因子：扇區(qū)可連續(xù)編號(hào)也可間隔編號(hào)，相鄰兩號(hào)扇區(qū)之間間隔的物理扇區(qū)數(shù)叫交叉因子。磁盤(pán)和內(nèi)存交換信息時(shí)為什么一般不跨柱面交換？需要重新定位而使交換時(shí)間大大延長(zhǎng)故，一般不采用。11RAID技術(shù)：是將幾臺(tái)，幾十臺(tái)硬磁盤(pán)機(jī)有機(jī)的排列在一起，由一臺(tái)陣列控制器統(tǒng)一管理，組成一個(gè)完整的邏輯部件以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異步并行存取，從而成倍提高數(shù)據(jù)傳輸率的技術(shù)。12軟盤(pán)存儲(chǔ)器的構(gòu)成：FDD,FDC,和軟盤(pán)。13軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器FDD的構(gòu)成：盤(pán)片定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，磁頭定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)。14FCC的主要功能：軟盤(pán)初始化，尋道，地址檢測(cè)，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。15光盤(pán)的分類(lèi)：只讀型光盤(pán)，追記型光盤(pán)，可擦寫(xiě)型光盤(pán)。追記型光盤(pán)：用戶(hù)可以在空光盤(pán)上寫(xiě)入信息，但一經(jīng)寫(xiě)入便不能更改（一次寫(xiě)入，多次讀出）?？刹翆?xiě)型光盤(pán)：用戶(hù)不僅可以自行記錄信息，而且可以自行擦除和改寫(xiě)。其又可分為磁光型和相變型。16光盤(pán)的構(gòu)成：基片，存儲(chǔ)介質(zhì)（分：形變型，相變型，MO，前一種僅用于只讀型光盤(pán)，后兩種可用于追記型和可擦寫(xiě)型），保護(hù)層。磁光型光盤(pán)的特點(diǎn)是，熱磁效應(yīng)寫(xiě)入，磁光效應(yīng)讀出。磁光效應(yīng)：指對(duì)應(yīng)不同磁化方向上的反射光或折射光，其偏振面將向不同的方向偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。17光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)成：盤(pán)片主軸驅(qū)動(dòng)，光頭及定位控制，聚焦控制，和讀寫(xiě)電路。18光盤(pán)的預(yù)格式化：光盤(pán)使用之前需預(yù)格式化：對(duì)光盤(pán)刻制光道，劃分扇區(qū)，給出標(biāo)志及同步信號(hào)，并給有缺陷的光道及扇區(qū)以一定的標(biāo)志。二問(wèn)答題：1什么是溫徹斯特技術(shù)2什么是RAID技術(shù)3什么是最優(yōu)控制及實(shí)現(xiàn)方法三計(jì)算：1磁盤(pán)的容量的計(jì)算★★★★2數(shù)據(jù)傳輸率的計(jì)算★★★★★3平均存取等待時(shí)間的計(jì)算★★★4磁盤(pán)地址的設(shè)計(jì)方案★★★★1磁盤(pán)容量：非格式化容量=記錄面數(shù)*柱面數(shù)（每面磁道數(shù)）*磁道容量格式化容量=記錄面數(shù)*柱面數(shù)*每道扇區(qū)數(shù)*每扇區(qū)的記錄容量（注：每面磁道數(shù)=存儲(chǔ)區(qū)長(zhǎng)度*道密度磁道容量=位密度*磁道周長(zhǎng)）2平均存取時(shí)間=平均尋道時(shí)間+平均等待時(shí)間其中，平均尋道時(shí)間=（最大尋道時(shí)間+最小尋道時(shí)間）/2平均等待時(shí)間=磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半，即：1/（2*r）。3數(shù)據(jù)傳輸率：對(duì)于磁盤(pán)：數(shù)據(jù)傳輸率=r*N其中，r為每秒轉(zhuǎn)數(shù)，N為每道容量。（注：對(duì)于磁盤(pán)，內(nèi)外道的容里相同，因而，內(nèi)道的位密度高于外道）4磁盤(pán)地址的設(shè)計(jì)方案：磁盤(pán)地址由臺(tái)號(hào)，柱面號(hào)，盤(pán)面號(hào)，扇區(qū)號(hào)四部分組成，分別計(jì)算每部分的地址所占的位數(shù)即得總體的磁盤(pán)地址的設(shè)計(jì)。例如：4臺(tái)，每臺(tái)5個(gè)盤(pán)面，每面440道，每道9扇區(qū)2位3位9位4位故，磁盤(pán)的地址共有18位，其地址格式如下號(hào)柱面號(hào)盤(pán)面號(hào)扇區(qū)號(hào)第四章存儲(chǔ)系統(tǒng)一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1主存頻寬：主存的數(shù)據(jù)傳輸率，Bm=W/TM,其中，TM為存儲(chǔ)周期，W是一次讀寫(xiě)的位數(shù)，Bm表示單位時(shí)間通過(guò)存儲(chǔ)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)流量，即主存的數(shù)據(jù)傳輸率。2并行主存系統(tǒng)包括：?jiǎn)误w多字并行主存系統(tǒng)，多體交叉編址并行主存系統(tǒng)。3多體交叉編址并行主存系統(tǒng)：使用n個(gè)容量相同的存儲(chǔ)體，每個(gè)存儲(chǔ)體都有自己的MAR,MAD,MBR，時(shí)序和讀寫(xiě)電路。構(gòu)成n個(gè)完全獨(dú)立的存儲(chǔ)器，在存儲(chǔ)控制器的控制下，實(shí)現(xiàn)并行存取的并行主存系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)地址A=n*i+j（其中，n為存儲(chǔ)體的個(gè)數(shù)，m為每一存儲(chǔ)體內(nèi)的存儲(chǔ)單元數(shù)，i=0,1,2,┉,m-1,j=0,1,2,┉,n-1）兩種交叉編址方式：高位交叉編址，低位交叉編址。高位交叉編址：系統(tǒng)地址的連續(xù)空間落在同一存儲(chǔ)體內(nèi)，容易發(fā)生訪(fǎng)存沖突。低位交叉編址：系統(tǒng)的地址在同一存儲(chǔ)體內(nèi)是不連續(xù)的，而是以n為模交叉編址，訪(fǎng)存沖突的概率小。多體低位交叉編址主存的兩種存取處理方式：為在一個(gè)存儲(chǔ)周期內(nèi)訪(fǎng)問(wèn)n個(gè)存儲(chǔ)單元，采用：分時(shí)訪(fǎng)問(wèn)法，或同時(shí)啟動(dòng)n個(gè)存儲(chǔ)體，通過(guò)分時(shí)使用總線(xiàn)傳送信息。訪(fǎng)存沖突：就是同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上訪(fǎng)存地址指向同一存儲(chǔ)體，這時(shí)，不能同時(shí)進(jìn)行訪(fǎng)存。4兩級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)：主存和輔存。主存用來(lái)存儲(chǔ)活躍信息，輔存用來(lái)存儲(chǔ)待命信息。5三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)：1）cache-主存存儲(chǔ)層次：解決了CPU和主存的速度之間的矛盾。2）主存-輔存存儲(chǔ)層次：解決了存儲(chǔ)器的大容量和低成本之間的矛盾。存儲(chǔ)層次的三個(gè)性能參數(shù)：平均位價(jià)格C，命中率H，平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間TAV(P156）命中率：（評(píng)價(jià)存儲(chǔ)層次性能的參數(shù)之一）CPU產(chǎn)生的地址能在Cache中訪(fǎng)問(wèn)到的概率。H=N1/(N1+N2)，其中）N1是CPU產(chǎn)生的地址能在Cache中訪(fǎng)問(wèn)到的次數(shù)，N2是CPU產(chǎn)生的地址不能在Cache中訪(fǎng)問(wèn)到的次數(shù)。6cache：高速緩沖存儲(chǔ)器，為解決CPU和主存的速度矛盾，在CPU和主存之間增加的一級(jí)速度同CPU匹配，容量比主存小，位價(jià)格比主存稍高的存儲(chǔ)器。7Cache的基本組成：Cache存儲(chǔ)體和Cache控制部件。8程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性：對(duì)局部范圍內(nèi)存儲(chǔ)器頻繁訪(fǎng)問(wèn)，而對(duì)此范圍以外的存儲(chǔ)器很少訪(fǎng)問(wèn)的現(xiàn)象。其是cache-主存層次的基本原理。9Cache的工作原理：在cache-主存結(jié)構(gòu)中，程序和數(shù)據(jù)都存放在主存中，cache只存放主存中部分程序塊和數(shù)據(jù)塊的副本。當(dāng)CPU訪(fǎng)問(wèn)該存儲(chǔ)層次時(shí)，訪(fǎng)問(wèn)地址是通過(guò)地址總線(xiàn)送入MMA，主存-cache地址變換機(jī)構(gòu)從MMA獲得地址，并判斷地址中的內(nèi)容是否在cache中un3有副本，若有，命中，否則不命中。命中時(shí)，立即把訪(fǎng)問(wèn)地址變換成cache地址，若是讀操作，CPU從cache中直接讀取信息；若是寫(xiě)操作，會(huì)涉及如何保持cache和主存的一致性問(wèn)題。通常采用：寫(xiě)回法，寫(xiě)直達(dá)法。不命中時(shí)，CPU轉(zhuǎn)去訪(fǎng)問(wèn)主存，若是讀，CPU從主存讀取信息的同時(shí)，信息內(nèi)容從主存一次調(diào)入cache中；若是寫(xiě)，則直接向主存寫(xiě)入信息不再將信息調(diào)入cache后再修改。10Cache替換算法：FIFO算法，LRU算法（最近最少使用）11地址映像：主存中每個(gè)塊按什么規(guī)則調(diào)入cache,即主存地址的高m位（主存塊號(hào)）與cache的高c位(cache塊號(hào))如何對(duì)應(yīng)。地址映像的種類(lèi)：全相聯(lián)地址映像：主存的任何信息塊都可映射到cache存儲(chǔ)體的任一信息塊位置上。直接地址映像：將主存所有信息塊按每組2c(cache的信息塊數(shù)）個(gè)信息塊分成2t組（t=m-c)，各組中相應(yīng)的組內(nèi)塊號(hào)只能映射到cache相應(yīng)塊號(hào)中。組相聯(lián)地址映像：全相聯(lián)地址映像和直接地址映像的折中方案。12地址變換：當(dāng)程序按著某種映像規(guī)則調(diào)入cache后，執(zhí)行程序如何將主存地址的高m位變成cache地址的高c位。13虛擬存儲(chǔ)器：由價(jià)格較貴，速度較快容量較小的主存和一個(gè)價(jià)格低廉，速度較慢，容量較大的輔存構(gòu)成。解決了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主存容量不足的問(wèn)題。其以主存-輔存層次為基礎(chǔ)。虛擬存儲(chǔ)器可分為：頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器，段式虛擬存儲(chǔ)器，段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器。二問(wèn)答題：1比較三種虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)1）頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器：以頁(yè)為基本信息傳送單位的虛擬存儲(chǔ)器，其把虛擬空間，主存空間，和輔存空間都分成固定大小的塊，稱(chēng)為頁(yè)面，或頁(yè)。頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器進(jìn)行虛地址，實(shí)地址變換和虛地址，輔存實(shí)地址變換時(shí)需內(nèi)頁(yè)表，頁(yè)式快表，外頁(yè)表，主存頁(yè)面表等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。內(nèi)頁(yè)表：CPU訪(fǎng)問(wèn)頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器是，送出的是程序虛地址，為判斷地址中的存儲(chǔ)內(nèi)容是否已碉入主存而建立的一張?zhí)擁?yè)號(hào)與實(shí)要號(hào)的對(duì)照表，稱(chēng)內(nèi)頁(yè)表。頁(yè)式快表：頁(yè)式快表記錄常用的頁(yè)面項(xiàng)，同慢表相比多設(shè)了一個(gè)虛頁(yè)號(hào)。外頁(yè)表：虛地址變換成連機(jī)輔存實(shí)地址是建立的，包括裝入位，和連機(jī)輔存實(shí)地址，頁(yè)表項(xiàng)依虛頁(yè)號(hào)順序排列，其項(xiàng)數(shù)也由程序的虛頁(yè)數(shù)決定。主存頁(yè)面表：操作系統(tǒng)為管理主存空間而設(shè)置的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它為主存每個(gè)實(shí)頁(yè)面都設(shè)置一個(gè)頁(yè)表項(xiàng)，按實(shí)頁(yè)號(hào)順序排列組織。頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器的優(yōu)缺點(diǎn)：長(zhǎng)度固定，且可順序編號(hào)，頁(yè)表設(shè)置方便；但由于長(zhǎng)度固定，最后一頁(yè)的零頭無(wú)法利用而可能造成浪費(fèi)。2）段式虛擬存儲(chǔ)器：是適應(yīng)模塊化程序設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)，虛存和主存空間是依程序的邏輯功能而劃分。編址使用的虛地址由高位段號(hào)和低位段內(nèi)地址構(gòu)成。段表：段式虛擬存儲(chǔ)器設(shè)置段表，每個(gè)程序都有一個(gè)段表，段表由段表項(xiàng)構(gòu)成，程序的每一段對(duì)應(yīng)一個(gè)段表項(xiàng)，記錄該段的有關(guān)信息。段式快表：為提高地址變換的速度，段式虛擬存儲(chǔ)器采用段式快表，段式快表項(xiàng)比原段表的段表項(xiàng)增加了段號(hào)信息。3）段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器：對(duì)主存空間的管理與安排同頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器，對(duì)邏輯空間則先依程序的邏輯結(jié)構(gòu)分段，然后每一段再依主存空間頁(yè)的大小劃分成頁(yè)。每個(gè)程序設(shè)一個(gè)段表，每段都有一張頁(yè)表。2cache-主存存儲(chǔ)層次和虛擬存儲(chǔ)器都是存儲(chǔ)層次，試比較兩者的異同：共同之處：1）都把程序劃分成多個(gè)信息塊，2）調(diào)度是都采用FIFO算法，或LRU算法，3）都淘汰最不活躍的信息以提高命中率，4）都需要地址映像和地址變換，且原則相同。不同之處是：1）cache主要是用來(lái)解決主存和CPU的速度不匹配的問(wèn)題，而虛擬存儲(chǔ)器的主要功能是彌補(bǔ)主存容量的不足。2）都以信息塊為信息傳送單位，但，cache的信息塊都是定長(zhǎng)的，一般幾十字節(jié)，而虛擬存儲(chǔ)器的信息塊的劃分方案很多，有頁(yè)，段等，長(zhǎng)度為幾十到幾百KB。3）cache的速度比主存的快10倍，而虛擬存儲(chǔ)器中，主存的速度比輔存的快至少10000倍。4）cache的存儲(chǔ)信息過(guò)程，地址變換和替換算法全部用硬件實(shí)現(xiàn)，而虛擬存儲(chǔ)器是通過(guò)操作系統(tǒng)中存儲(chǔ)管理軟件和一些輔助硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。5）cache和主存與CPU都建立了直接訪(fǎng)問(wèn)通道，而輔存與CPU沒(méi)有直接通路。二計(jì)算：cache和主存的地址位數(shù)的計(jì)算，命中率的計(jì)算，平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間TAV的計(jì)算★★★1cache命中率的計(jì)算：設(shè)CPU產(chǎn)生的地址能在cache中訪(fǎng)問(wèn)到的次數(shù)為N1， 不能訪(fǎng)問(wèn)到而必須由主存完成取數(shù)的次數(shù)為N2，則：命中率H=N1/（N1+N2）2cache—主存層次結(jié)構(gòu)的平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間TAV的計(jì)算：TAV=H*Tc+(1-H)*TM其中，Tc為cache的存取周期，TM為主存的存取周期，H為命中率。第五章輸入輸出設(shè)備一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1掃描儀的性能參數(shù)---分辨率：（可按點(diǎn)分辨率，色彩分辨率，灰度分辨率分別描述）1）點(diǎn)分辨率：用每英寸點(diǎn)數(shù)dpi(dotsperinch)表示，表征掃描儀的光學(xué)分辨率。2）間插分辨率：為提高分辨率，多采用軟件插值算法，即利用軟件在硬件產(chǎn)生的像點(diǎn)之間插入另外的像點(diǎn)。以獲得比光學(xué)分辨率更打大的間插分辨率，間插分辨率可使圖象顯得更加自然平滑，但并不提供更高級(jí)的圖象信息。3）灰度分辨率：多用來(lái)描述單色（黑白）掃描儀，一般用灰度級(jí)表示?；叶燃?jí)表示灰度圖象的亮度層次范圍，級(jí)數(shù)越多，掃描亮度范圍越大，圖象層次就越豐富，效果越好。4）色彩分辨率：體現(xiàn)色彩的數(shù)量，表示彩色掃描儀所能產(chǎn)生的顏色范圍，一般用每個(gè)像素點(diǎn)上顏色的數(shù)據(jù)位數(shù)表示。2CRT的分類(lèi)：按顯示的內(nèi)容分：字符顯示，圖形顯示和圖象顯示器，按顯示的顏色分：?jiǎn)紊筒噬@示器按CRT電子束掃描方式分：隨機(jī)掃描和光柵掃描顯示器光柵掃描：每一幀畫(huà)面由一定數(shù)量的掃描線(xiàn)組成，采用固定格式，不受輸入信號(hào)的控制，電子束總是一行一行地掃描，掃描路徑與顯示內(nèi)容無(wú)關(guān)，輸入信號(hào)只控制電子束的輝亮。隨機(jī)掃描：隨機(jī)掃描方式的CRT中，電子束沒(méi)有固定的掃描路徑電子束受輸入信號(hào)的控制，即電子束在有字符或圖形的地方掃描，它的軌跡是隨機(jī)的。3CRT性能參數(shù)：1）刷新頻率：CRT是靠電子束轟擊熒光屏而顯示的。其發(fā)光亮度會(huì)很快衰減而消失，要看到穩(wěn)定的圖象，必需不斷地重復(fù)掃描顯示。為此，不斷地提供信號(hào)的過(guò)程叫刷新。每秒重復(fù)掃描顯示的次數(shù)叫刷新頻率。2）顯示容量：屏幕上一幀畫(huà)面可顯示的最大字符數(shù)量，一每幀顯示的行數(shù)和每行字?jǐn)?shù)的乘積表示。如某顯示器一幀25行，一行80字，則顯示容量=25*80字符。3）顯示格式：指字符點(diǎn)陣和顯示窗口模式，如5*7字符點(diǎn)陣的顯示窗口為7*10。4CRT的結(jié)構(gòu)：電子槍?zhuān)D(zhuǎn)系統(tǒng)，熒光屏5CRT字符顯示器的結(jié)構(gòu)：鍵盤(pán)，CRT監(jiān)視器，緩沖存儲(chǔ)器，字符產(chǎn)生器，控制器及接口電路。（字符產(chǎn)生器容量，緩沖存儲(chǔ)器容量的問(wèn)題具體計(jì)算見(jiàn)筆記33頁(yè)★★★）6液晶狀態(tài)和液晶相溫度：有些有機(jī)化合物在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)液體和固體的中間狀態(tài)，這種狀態(tài)稱(chēng)液晶狀態(tài)，液晶態(tài)即具有液體的流動(dòng)性又具有晶體的光學(xué)和電學(xué)特性。此溫度范圍稱(chēng)液晶相溫度。7打印機(jī)的分類(lèi)：1）依據(jù)控制或工作方式分：串行和并行。2）依據(jù)印字原理分：擊打式（如針式），非擊打式（如噴墨，激光打印機(jī)）8打印機(jī)的性能參數(shù)：打印速度：在沒(méi)有回車(chē)，換行的連續(xù)打印時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所能打印的字符或行數(shù)。打印寬度：又稱(chēng)為行寬，指一行可打印的最多字符或漢字?jǐn)?shù)，通常有80，132，160等。打印分辨率：點(diǎn)陣打印時(shí)，單位長(zhǎng)度紙上打印的像素點(diǎn)數(shù)，它等效于字密度。一般以點(diǎn)/英寸表示(dpi)，如針式打印機(jī)為180dpi等。9激光打印機(jī)的組成：激光掃描系統(tǒng)，電子照相系統(tǒng)，打印控制系統(tǒng)激光掃描系統(tǒng)的組成：激光器，偏轉(zhuǎn)調(diào)制器，掃描器？電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng)的組成：充電和記錄電暈，感光鼓，顯影器，轉(zhuǎn)印電暈，清潔器10靜電潛像：激光打印機(jī)中，經(jīng)全暴光后在感光鼓上由靜電電荷表示的要打印信息的圖象。11固態(tài)噴墨技術(shù)：固態(tài)噴墨打印機(jī)用的相變墨在室溫下為固態(tài)打印時(shí)墨被加熱融化后噴射到紙上氣泡噴墨技術(shù)：它通過(guò)電熱換能器生成熱氣泡將墨滴噴射到紙上生成字符。在噴頭的管壁上設(shè)置了電熱電極，對(duì)其施加短脈沖后，在管壁一側(cè)產(chǎn)生蒸汽形成一個(gè)很小的氣泡，氣泡受熱膨脹，形成較大的壓力驅(qū)動(dòng)墨滴噴出，從而在紙上形成色點(diǎn)。二計(jì)算：顯示器的緩存，字符庫(kù)容量的計(jì)算，點(diǎn)陣打印機(jī)字符庫(kù)容量計(jì)算★★★1CRT字符顯示器的有關(guān)計(jì)算：字符產(chǎn)生器（字符庫(kù)）ROM容量的計(jì)算字符產(chǎn)生器：存儲(chǔ)各字符的光點(diǎn)信息（輝亮信息），字符光點(diǎn)信息以點(diǎn)陣為基礎(chǔ)，點(diǎn)陣中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)一位二進(jìn)制位。字符產(chǎn)生器容量=字符種類(lèi)*每個(gè)字符所需的容量，其取決于字符種類(lèi)，字符的點(diǎn)陣格式，行間隔，字間隔（列間隔）。例如：128種字符，5*7點(diǎn)陣格式，行間隔為3，字間隔為1，則：每一個(gè)字符實(shí)際為8*8點(diǎn)陣格式，即，一個(gè)字符的點(diǎn)陣代碼為8字節(jié)。則：字符庫(kù)的容量為：8B*128=1KB2)緩沖存儲(chǔ)器RAM容量的計(jì)算：緩沖存儲(chǔ)器的容量取決于顯示容量和字符種類(lèi)例如：顯示容量為2000字符（即，每幀顯示2000個(gè)字符），128種字符，則：RAM容量=7*2000=14000位2點(diǎn)陣式打印機(jī)字符庫(kù)ROM容量的計(jì)算：ROM容量=字符種類(lèi)*每個(gè)字符所需的容量例如：96種字符，23*29點(diǎn)陣格式，則：每列點(diǎn)陣碼為3B（打印機(jī)中，二進(jìn)制數(shù)是按列組織的），一個(gè)字符需3*29=87B,所以：ROM容量=87*96=8352B第六章輸入輸出控制一名詞解釋?zhuān)羁张c選擇：1I/O操作的特性：異步性，實(shí)時(shí)性，與設(shè)備的無(wú)關(guān)性。2I/O組織的基本原則：自制控制，分類(lèi)處理，層次結(jié)構(gòu)。3I/O控制的類(lèi)型：程序直接控制