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计算机组成原理复习

选择题部分

1,用移码来表示浮点数中的阶码

2,各存储器的特点全称

1. ROM(Read-Only Memory, 只读存储器)

  • 特点:固定编程,一次写入,无法更改内容。通常用于存储固件或操作系统引导代码(如 BIOS)。

  • 与 EPROM 的关系:EPROM 是一种特殊的 ROM,允许擦除和重新编程。

    2. EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦除可编程只读存储器)

  • 特点:可通过紫外线擦除数据并重新编程。非易失性,断电后数据仍能保存。擦除和编程次数有限(约 1000 次)。

  • 与 EEPROM 的关系:EEPROM 是 EPROM 的改进版本,支持更灵活的擦除方式。

    3. EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦除可编程只读存储器)

  • 特点:支持通过电信号擦除和编程,无需紫外线。擦除方式更灵活,可逐字节操作(不需要全芯片擦除)。寿命较 EPROM 长(约 10,000~100,000 次擦写)。

  • 与 EPROM 的关系:EEPROM 是 EPROM 的改进版本,更加便捷高效。

    4. Flash Memory(闪存,基于 EEPROM 技术)

  • 特点:基于 EEPROM,但更高效,支持快速擦除和重写。通常以块为单位擦除,而非逐字节擦除。广泛应用于 USB 闪存盘、SSD、手机存储等现代设备。

  • 与 EEPROM 的关系:Flash Memory 是一种更高级的 EEPROM,拥有更高密度和更快速度。

    总结表格

存储器类型 全称 特点 与 EPROM 的关系
ROM Read-Only Memory 固定编程,无法更改内容。常用于存储固件或引导代码。 EPROM 是一种可擦除和可编程的 ROM
EPROM Erasable Programmable Read-Only Memory 可擦除可编程,通过紫外线擦除,非易失性。 ——
EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 电可擦除,擦除方式灵活,可逐字节操作,寿命较长。 EEPROM 是 EPROM 的改进版本,无需紫外线擦除
Flash Memory ——(基于 EEPROM 技术) 支持快速擦除和重写,通常以块为单位擦除,广泛应用于现代设备。 Flash 是一种更高级的 EEPROM,应用更广泛

3,在主存和 CPU 之间增加 cache 存储器的目的是 解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题

4,I/O 控制方式中,中断方式 由程序实现。

5,采用 DMA,direct memory access 传输数据时,每传送一个数据要占用 一个存储周期 的时间。

6,控制器分类

以下是控制器的主要分类及其特点:

(1) 操作控制器(Operation Controller)

  • 功能
    • 控制和管理设备的操作,例如启动、停止、加速等。
    • 典型应用于机器人、数控机床和自动化流水线等场景。
  • 特点
    • 侧重于操作逻辑的实时性和准确性。
    • 与传感器和执行器密切配合。

(2) 存储控制器(Storage Controller)

  • 功能
    • 管理数据在存储设备(如硬盘、SSD)与主机之间的传输。
    • 负责任务如读写数据、缓存管理和错误纠正(如 RAID)。
  • 特点
    • 高效的数据管理,通常集成于存储设备中,例如 NVMe 控制器。
    • 确保数据可靠性和性能。

(3) 网络控制器(Network Controller)

  • 功能
    • 管理网络接口和数据包的传输。
    • 负责网络连接的初始化、协议解析及数据转发。
  • 特点
    • 包括无线网卡控制器、有线网卡控制器等。
    • 提供高速数据传输支持,通常硬件加速。

(4) 显示控制器(Display Controller)

  • 功能
    • 负责图像数据的处理和传输,将其输出到显示设备(如显示器)。
    • 包括 GPU 和专用的显示控制器。
  • 特点
    • 侧重于图形渲染、高分辨率支持和色彩处理。

(5) DMA 控制器(Direct Memory Access Controller)

  • 功能
    • 管理内存与设备间的大数据传输。
    • 减少 CPU 参与,提升系统性能。
  • 特点
    • 常用于磁盘、网卡、显卡等高数据吞吐量设备。

(6) 电源控制器(Power Controller)

  • 功能
    • 管理系统供电、设备电源状态及能耗。
    • 包括电池管理、休眠唤醒等功能。
  • 特点
    • 提高能效并延长设备寿命。

(7) I/O 控制器(Input/Output Controller)

  • 功能
    • 管理输入输出设备(如键盘、鼠标、打印机)的数据交互。
  • 特点
    • 确保数据传输的实时性和稳定性。

其中,操作控制器的功能是 :

1
2
D.从主存取出指令,完成指令操作码译码,
并产生相关的操作控制信号,以解释执行该指令

7,同步控制是由统一时序信号控制的方式。

8,相容性与相斥性微操作

  • 相容性微操作(Compatible Micro-Operations):是指可以在同一CPU周期内并行执行的微操作,因为它们之间没有资源冲突或数据依赖。

  • 相斥性微操作(Mutually Exclusive Micro-Operations):是指由于资源冲突或数据依赖,不能在同一CPU周期内并行执行的微操作,它们必须按顺序执行。

compatible /kəmˈpætəb(ə)l/ 兼容的;可共存的;

mutually /ˈmjuːtʃuəli/ 相互地,共同地

9,同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率是因为

A.同步通信不需要应答信号且同步通信方式的总线长度较短

B.同步通信用一个公共的时钟信号进行同步

C.同步通信中,各部件存取时间比较接近

某存储器芯片的存储容量为8K×1位,则它的地址线和数据线引脚相加的和为

key :数据线只需要 1 根,$2^{13}$ 个内存,地址线 13 根 ,所以总共 14 根即可。

填空题

汉字编码技术

1,汉字的.输入编码(或输入码) B.内码(或机内码),字形码分别用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。

2,区位码是 2354,机内码是 ?

B7D6

不知道为什么 ?学一下汉字编码技术吧。

主存储器的性能指标

存储容量、存取时间,存储周期,和存储器带宽。

这题放到填空很唐。

DMA知识

直接内存访问中,DMA控制器从 CPU 完全接管对 总线 的控制,数据交换不经过 CPU,而直接在 内存 和 $I/O$ 设备中进行。

组相联映像方式技术

6.已知某计算机的Cache存储器容量为2K字,分成128块。主存为64K字。若采用组相联映像方式,每组2块,其主存字块标记是B 位。

: 6

不会,回头学一下吧。第三章没学。

定点数

一个定点数由A.______________和B._______________两部分组成,根据小数点位置不同,定点数有C._____________和D.______________两种表示方法。

A. 符号位 B. 数值域 C. 纯小数 D. 纯整数

完全不知道

.某程序对主存块要求的序列为B2 B3 B4 B1 B5 B2 B4 B5 B3 B4 B5 B2。  设Cache容量为3块,假设开始时Cache为空。当使用LRU替换算法时,其命中率是           _____________%。

答案 : 25

还是内存

主存容量为4MB,虚存容量为1GB,则物理页号的二进制位数为___________位。

答案 : 10

简答题

见本地 word 文件。

今日博客改进

  • 解决了图片不加载的问题

解决方案 :使用 Imgur: The magic of the Internet 图床工具。

  • 解决了 LaTex 公式仅在预览页生效的问题

解决方案 : 在 theme-config 配置中修改 mathjax 渲染方式 per_page 为 false,对全局进行渲染。

  • 添加了 live-2d 看板娘

参见 Hexo NexT主題看板娘live2d安裝(可換裝) | 雲沐居 文章。

尝试换一个模型,但是失败了,就用原来的模型吧。

今日任务

手机上弄吧。

Latex 测试 : $a$ , $b$ , $\frac {n*(n+1)}2 = \sum_{i=1}^n i$ 。

搭建了一下 hexo 博客,准备以后弄一下以下内容 :

  • 加密文章功能(非前端加密)

  • Yale University 心理学导论 categories

  • 每日学习 categories & tags


That’s all, when i learn how to encrypt an article, I will write some personal artilcles, but I believe it is still not safe, the best way is to write on local.

In 2024年11月23日21:26:00,add mathjax to my website。

Learned from this blog : ZhiHu

Test of Blog Function.

Write the md in local , and post like this :

1
hexo clean && hexo g && hexo d

mathjax : $a$


图片插入测试 :

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