upload 0902 log of 计算机组成原理

Author: AuroraEmiya

content/posts/0902.md

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+title = '0902学习日志'
+
+categories="log"
+
+tags=["计算机组成原理","磁盘","SSD","Cache"]
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+
+## 计算机组成原理
+
+### 主存储器与CPU的连接
+
+1. 连接原理：	
+   * 主存储器通过数据总线、地址总线和控制总线与CPU连接
+   * 数据总线的位数与工作频率的乘积正比于数据传输速率
+   * 地址总线的位数决定了可寻址的最大内存空间
+   * 控制总线(读/写)指出总线周期的类型和本次输入/输出操作完成的时刻
+2. 主存容量的扩展
+   * 位扩展法
+   * 字扩展法
+   * 位字同时扩展法
+3. 存储芯片的地址分配和片选
+   * 线选法
+   * 译码片选法
+4. 存储器与CPU的连接
+   * 合理选择存储芯片
+   * 地址线的连接(cpu的地址线通常比芯片的地址线多，地位连接，高位片选)
+   * 数据线的连接
+   * 读写命令线的连接
+   * 片选线的连接
+
+### 外部存储器
+
+1. 磁盘存储器
+
+   1. 组成
+
+      * 磁盘驱动器
+      * 磁盘控制器
+
+   2. 存储区域
+
+      * 磁头数
+      * 柱面数
+      * 扇区数
+
+   3. 性能指标
+
+      * 记录密度
+      * 磁盘的容量 = 记录面数 * 柱面数* 每道扇区数 * 每个扇区的容量
+      * 存取时间
+      * 数据传输速率
+
+   4. 磁盘地址
+
+      | 柱面号（磁道号） | 盘面号（磁头） | 扇区号 |
+      | ---------------- | -------------- | ------ |
+
+   5. 磁盘的工作过程
+
+      寻址、读盘、写盘。
+
+      1. 取控制字
+      2. 执行控制字
+
+   6. 磁盘阵列（RAID）
+
+      1. RAID0：无冗余和无校验的磁盘阵列
+      2. RAID1：镜像磁盘阵列
+      3. RAID2：采用纠错的海明码的磁盘阵列
+      4. RAID3：位交叉奇偶校验的磁盘阵列
+      5. RAID4：块交叉奇偶校验的磁盘阵列
+      6. RAID5：无独立校验的奇偶校验磁盘阵列
+
+2. 固态硬盘（SSD）
+
+   1. 劣势：随机写很慢，擦除块较慢
+   2. 优势：
+      1. 半导体存储器，没有移动部件，随机访问速度比磁盘块很多，无噪音和震动；
+      2. 能耗低，抗震性好，安全性高
+   3. 磨损均衡
+      1. 动态磨损均衡
+      2. 静态磨损均衡（操作系统重合知识点）
+
+   ### 高速缓冲存储器Cache
+
+   1. 程序访问的局部性原理
+
+   2. Cache的基本工作原理
+
+      1. 当CPU发出读请求时：若命中，则将访存地址转换成Cache地址。直接对Cache进行读操作；否则，需要访问主存，并把此字所在的块一次性的从主存调入Cache。若满，则根据某种替换算法，用这个块替换。整个过程由硬件实现。
+      2. 当CPU发出写请求时：若命中，有可能会遇到Cache与主存中的内容不一致的问题。需要按照一定的写策略进行处理。
+
+   3. Cache的命中率计算
+
+   4. Cache和主存的映射方式
+
+      1. 直接映射
+
+         | 标记 | Cache行号 | 块内地址 |
+         | ---- | --------- | -------- |
+
+      2. 全相联映射
+
+         | 标记 | 块内地址 |      |
+         | ---- | -------- | ---- |
+
+      3. 组相联映射
+
+         | 标记 | 组号 | 块内地址 |
+         | ---- | ---- | -------- |
+
+   5. Cache中主存块的替换算法
+
+      1. 随机算法
+      2. FIFO算法
+      3. LRU算法
+      4. 最不经常使用算法
+
+   6. Cache的一致性问题
+
+      1. 全写法（直写法、write-through）
+
+         * 写缓冲
+
+      2. 回写法（wirte-back）
+
+         * 脏位
+      3. 写分配法(write-allocate)（写不命中）
+      4. 非写分配法(not-write-allocate)（写不命中）
+
+
+​         
+
+   

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                 计算机组成原理
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                 计算机组成原理
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