24.10.24

7. RISC和CISC

RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是当前CPU的两种架构，x86是CISC的代表架构，占领了95%以上的桌面计算机和服务器市场。Arm作为RISC的一种，在智能手机、可穿戴设备等移动处理器市场占领主要地位。

8. 流水线
   执行n条指令的时长 = 第一条指令的执行时间 + （n-1）× 最长时间段

    加速比 = 不采用流水线时间 / 采用流水线时间
   
    操作周期：最长时间段
   
    吞吐率：最长时间段的倒数
   
    执行n条指令的吞吐率： n / 执行n条指令的时长
   

9. 存储器的分类
   1.按位置分为内存和外存

    （1）内存：也称为主存，设在主机内或主板上，用来存放机器当前运行所需要的程序和数据，以便向CPU提供信息，相较于外存，其特点是容量小，速度快。
   
    （2）外存：也称为辅存，如磁盘、磁带和光盘等，用来存放当前不参加运行的大量信息，而在需要时调入内存。
   
    2.按存储材料分为磁存储器、半导体存储器和光存储器。
   
    3.按存储器的工作方式
   
            （1）读/写存储器(Random Access Memory,RAM)
   
            （2）只读存储器（Read Only Memory，ROM）工作过程中仅能读取的存储器，根据数据的写入方式，这种存储器又细分为ROM、PROM、EPROM和EEPROM等类型。
   
                   ①固定只读存储器（Read Only Memory，ROM）
   
                   ②可编程的只读存储器（Programmable Read Only Memory，PROM）
   
                   ③可擦除可编程的只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）
   
                   ④电擦除可编程的只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM ）
   
                   ⑤闪速存储器（Flash Memory）简称闪存。闪存的特性结余EPROM和EEPROM之间，以块为单位删除，信息不会缺失，可以代替ROM，不能代替主存。
   
    4.按访问方式分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器。
   
    5.按寻址方式分类
   
            （1）随机存储器（Random Access Memory，RAM）访问任何一个单元时间相同
   
            （2）顺序存储器（Sequentially Addressed Memory，SAM）磁带
   
            （3）直接存储器（Direct Addressed Memory，DAM）磁盘
   
    6.相联存储器是一种内容访问的存储器
   
    7.虚拟存储器是由主存和辅存两级存储器组成
   
    8.高速缓存（Cache）
   
            位于CPU和主存之间，容量一般是几千字节到几兆字节之间，速度一般比主存块5-10倍，由快速半导体存储器构成，其内容是主存局部域的副本，对程序员来说是透明的。
   
    1）Cache满了 替换算法
   
            （1）随机替换算法
   
            （2）先进先出算法
   
            （3）近期最少使用算法
   
            （4）优化替换算法
   
     2）Cache的命中率与Cache容量有关，容量越大，命中率越高，但是增加容量会提高成本
   
     3）高速缓存中的地址映像方法
   
            （1）直接映像。主存的块与Cache块的对应关系是固定的。
   
            （2）全相联映像。允许主存的任一块存到Cache的任一块中
   
            （3）组相联映像。将块分组，组固定，块随机
   
    4）Cache与主存地址的映射是由硬件自动完成的