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1.算计组成部份

时间:2024-03-26 22:44:25浏览次数:19  
标签:编址 算计 部份 吞吐 多项式 校验码 流水线 CPU 组成

  1. CPU的组成
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  2. 分诺依曼结构合格哈弗结构
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  3. 一些简称的区别

    范围 MPU<CPU<MCU

    DSP是数字信号处理器,SOC是一个芯片集,是芯片集合构成的系统image-20230806161136959

  4. 层次化存储结构

    分级存储的目的是平衡 容量,价格和速度之间的矛盾关系

    各级存储之间基本有一个单位数量级的差别(1024),寄存器(bit),缓存MB,内存GB,硬盘TBimage-20230806163009487

  5. cache用途,解决CPU和存储系统之间的速度不对等。

    cache的依赖于程序的局部性原理

    CPU的cache程序员是不可以控制的,寄存器是可以通过程序控制的。

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  6. 编址方式指的多个bit位的存储单元作为一组来存储数据
    32位计算机的内存编址方式是32位,64位计算机内存编址方式是64位
    如果编址方式的字长是8位(1Byte),那就就叫做按字节编址

    存储单元的个数=最大地址+1-最小地址
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  7. 磁盘的原理
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  8. 磁盘移壁算法
    扫描算法(电梯算法)是双向的
    循环算法是每次都移动到一边然后向另外一边扫描,是单向的
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  9. 数据传输控制方式

程序中断方式,完成数据准备工作以后CPU参与,无需CPU全程等待等待。
DMA方式纯一件支持,无需CPU处理数据流

程序中断的时候数据是保留在栈中image-20230814170620404

  1. 总线

    中线的特点:只能分时向总线发送数据,可以同时从总线接受数据
    单工:任意时刻,信息只能又一方传递到另外一方
    半双公:任意时刻,只能发送或者接受数据
    全双公:任意时刻,两边可以同时发送或者接收数据。

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  2. CIRS和RIRS

    复杂指令计算机有微码,开发周期长,目前家用电脑一般都是精简指令计算机,比如酷睿i系列,锐龙系列

    精简指令计算机,指令少,研发周期短,支持高级语言,ARM架构的CPU一般是使用的精简指令集,如骁龙系列,苹果的m系列cpu
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  3. 流水线

    注意理论公式和实践公式的区别,实践公司相当于第一个周期全使用最长的阶段时间,默认我们使用理论公式

    流水线指令的执行不一定是三个阶段
    下面图中的t表示三个阶段中时间最长的那个阶段,是流水线瓶颈时间,也叫作周期

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    1. 流水线的吞吐率和最大吞吐率

      吞吐率:一秒执行的指令数。

      最大吞吐率:忽略第一条执行的指令以后,计算出的吞吐率。
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  4. 流水线加速比
    加速比=原始执行时间/使用流水线以后的时间,是一个大于1的数

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  5. 校验码

    奇偶校验特点只能校验一位数据变化,不能纠错

    CRC循环冗余校验,可以计算出任意位数的变化,但是不能纠错

    海明码可纠错,可以检错,可纠错。
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  6. CRC 循环冗余校验计算方法
    已知信息原文,和多项式,可以通过多项式得到多项式系数,然后信息原文后面加上多项式最高次幂个0以后,做短除法,得到的余数就是校验码,如果校验码小于最高次幂个,那么前面补0.

    如下图,多项式最高次幂是4,所以在原文后面补0000,多项式系数是10011,10111是原文+补的4个0,短除以10011,余数是1100,校验码也就是1100。

    短除法的过程,如果位数不够就下落补齐,位数够就做异或运算得到余数,同0异1.

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标签:编址,算计,部份,吞吐,多项式,校验码,流水线,CPU,组成
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