计算机组成原理课件-总复习.ppt

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1、第一章计算机系统概论计算机系统的基本组成、硬件系统的概念计算机系统的层次结构冯·诺依曼计算机的特点计算机硬件的主要性能指标2％第三章系统总线总线的概念总线的特点总线的分类总线性能指标总线的结构总线的仲裁方式集中式仲裁的几种方式总线通信的四种方式10％总线控制一、总线判优控制总线判优控制分布式集中式主设备(模块)对总线有控制权从设备(模块)响应从主设备发来的总线命令1.基本概念链式查询计数器定时查询独立请求方式2.链式查询方式总线控制部件I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n…BG数据线地址线BS－总线忙BR－总线请求BG－总线同意3.5I/O接口10BS－总线忙

2、BR－总线请求总线控制部件数据线地址线I/O接口0…BSBRI/O接口1I/O接口n设备地址3.计数器定时查询方式I/O接口13.5计数器设备地址1排队器排队器4.独立请求方式总线控制部件数据线地址线I/O接口0I/O接口1I/O接口n…BR0BG0BR1BG1BRnBGnBG－总线同意BR－总线请求3.5由统一时标控制数据传送充分挖掘系统总线每个瞬间的潜力同步通信异步通信半同步通信分离式通信总线通信的四种方式采用应答方式，没有公共时钟标准同步、异步结合3.5不互锁半互锁全互锁(2)异步通信3.5主设备从设备请求回答主设备从设备异步通信允许各模块速度的不一致，没有公共的

3、时钟标准采用应答方式进行通信,要求主从模块之间增加两条应答线。异步通信方式可分为不互锁、半互锁和全互锁三种类型第四章存储器存储器的分类存储器系统的基本组成及层次结构译码方式（线选法、重合法）及其特点存储器设计（选择芯片、地址译码、连线）半导体存储芯片的存储原理存储器的性能指标DRAM的刷新方式及其特点存储器的扩展及提高访存速度的措施程序访问的局部性Cache—主存地址映象方式20％高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／1.存储器三个主要特性的关系二、存储器的层次结构CPUCPU主机4.1缓存CPU主存辅存2.缓存主存层次和主存辅存层次缓存主存

4、辅存主存虚拟存储器10ns20ns200nsms虚地址逻辑地址实地址物理地址主存储器4.1（速度）（容量）（4）动态RAM的刷新刷新的过程实质上是先将原存信息读出，再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程。采用定时刷新的方法，在一定的时间内，对动态RAM的全部基本单元电路必作一次刷新，一般取2ms，这个时间叫做刷新周期，或叫再生周期；在刷新周期内，由专用的刷新电路来完成对基本单元电路的逐行刷新。集中刷新分散刷新异步刷新刷新与行地址有关①集中刷新（存取周期为0.5s）“死时间率”为128/4000×100%=3.2%“死区”为0.5s×128=64s周期序号地址

5、序号tc0123871387201tctctctc3999VW01127读/写或维持刷新读/写或维持3872个周期（1936s）128个周期（64s）刷新时间间隔（2ms）刷新序号••••••tcXtcY••••••4.2以128×128矩阵为例集中刷新是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新。此刻必须停止读／写操作。这种刷新方式缺点在于出现了访存“死区”。tC=tM+tR读写刷新无“死区”以128×128矩阵为例（存取周期为1s）(存取周期为0.5s+0.5s)W/RREF0W/RtRtMtCREF126REF127REFW/RW/R

6、W/RW/R刷新间隔128个存取周期…②分散刷新指对每行存储单元的刷新分散到每个读／写周期内完成。把存取周期分成两段，前半段用来读写或维持，一后半段用来刷新。这种刷新克服了集中刷新出现“死区”的缺点，但刷新同样需要一个读/写周期时间，存取周期由0.5us变成lus。③分散刷新与集中刷新相结合（异步刷新）对于128×128的存储芯片（存取周期为0.5s）将刷新安排在指令译码阶段，不会出现“死区”“死区”为0.5s若每隔15.6s=2ms÷128刷新一行每行每隔2ms刷新一次4.22.存储器与CPU的连接(1)地址线的连接(2)数据线的连接(3)读/写命令线的连接(4

7、)片选线的连接(5)合理选择存储芯片(6)其他时序、负载4.23线－8线地址译码器G1G2AG2BCBA译码输出100000Y0=0，其余为1100001Y1=0，其余为1100010Y2=0，其余为1100011Y3=0，其余为1100100Y4=0，其余为1100101Y5=0，其余为1100110Y6=0，其余为1100111Y7=0，其余为1不是上述情况×××全为174LS138译码器真值表程序访问的局部性程序访问的局部性主要反映在时间和空间局部性两个方面，时间局部性是指程序中近期被访问的信息项可能马上将被再次访问，空间局部性指那