计算机组成原理第八章知识点归纳

你的名字 2022-10-10 14:52 181阅读 0赞

# CPU的结构和功能 #

## CPU的功能 ##

### 取指令 ###

### 分析指令 ###

### 执行指令 ###

## CPU的寄存器 ##

### 用户可见寄存器 ###

*  通用寄存器
 *  数据寄存器
 *  地址寄存器
 *  条件码寄存器

### 控制和状态寄存器 ###

*  MAR
    
    用于存放将被访问的存储单元的地址
 *  MDR
    
    用于存放欲存入存储器的数据或最近从存储器中读出的数据
 *  PC
    
    存放先行指令的地址
 *  IR
    
    存放当前欲执行的指令

## 指令周期 ##

### 取址 ###

### 间址 ###

### 执行 ###

### 中断 ###

## 指令流水 ##

### 好处 ###

*  提高器件的性能
 *  改进系统的结构，开发系统的并行性

### 原理 ###

### 影响因素 ###

*  结构相关
    
    不同指令争用同一功能部件产生资源冲突时产生
 *  数据相关
 *  控制相关
    
    由转移指令产生

### 流水线性能 ###

*  吞吐率
    
    吞吐率是指单位时间内流水线所完成指令或输出结果的数量。 实际吞吐率是指流水线完成n条指令的实际吞吐率
 *  加速比
    
    指m段流水线的速度与等功能的非流水线的速度之比 公式为：mn/(m+n-1),其中n为指令条数
 *  效率

### 多发技术 ###

*  超标量技术
    
    是指在每个时钟周期内可同时并发多条独立指令
 *  超流水线技术
 *  超长指令技术
    
    采用多条指令在多个处理器部件中并行处理的体系结构，在一个时钟周期内能流出多条指令。

### 超流水线结构 ###

*  指令流水线结构
 *  运算流水线

## 中断系统 ##

### 中断的因素 ###

*  人为
 *  程序性事故
    
    比如定点溢出、操作码不能识别、除法分母为0
 *  硬件故障
    
    插件接触不良、通风不良、电源掉电
 *  I/O设备
 *  外部事件

### 中断请求标记和中断判优逻辑 ###

*  中断请求触发器为INTR为1
 *  中断判优
    
     *  硬件排队
     *  软件排队
 *  中断服务程序入口地址的寻找
    
     *  硬件向量法
     *  软件查询法

### 保护现场和恢复现场 ###

*  保护程序断点
 *  保护CPU内部各寄存器内容的现场两个方面

### 中断屏蔽技术 ###

主要应用于多重中断

*  实现多重中断的条件
    
     *  提前设置“开中断”指令
     *  优先级别高的中断源有权中断优先级别低的中断源
     *  屏蔽技术
        
         *  屏蔽触发器与屏蔽字
         *  子主题 2

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