1,教材(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師教程(第四版))
重點,

7,8,12


2,計算機硬件基礎知識



其中運算器運算分為:算術(shù)運算與邏輯運算
算術(shù)邏輯單元:負責具體計算,如做的是1+1=2的事

累加寄存器:主要是提供一個工作區(qū).將1,1從內(nèi)存中取出來.并將算術(shù)邏輯單元的計算結(jié)果,也存在里面,方便計算1+1+1.變成了2+1

數(shù)據(jù)緩沖寄存器:主要是解決,cpu與內(nèi)存,外設操作速度上的差異,起到緩沖作用.

psw就主要負責結(jié)果的狀態(tài).

這里注意指令寄存器中存放的是指令,而pc寄存器存放的是一個地址.控制器也不僅僅由這四部分組成

如上圖,cpu開始工作時,pc中存放第一條指令的地址001,如果程序順序執(zhí)行,那么cpu在取出001地址之后,就會自動+1,pc中值為010,所以pc中要么是第一條指令的地址,要么是下一條指令的地址.

ar存放的是當前訪問的內(nèi)存單元的地址.內(nèi)存可以存儲指令與數(shù)據(jù).

id,指令譯碼器,主要翻譯指令寄存器中的這條指令的操作碼部分,這決定了要進行什么樣的操作(如:加減乘除)

注意在運算器與控制器中出現(xiàn)的寄存器,是用寄存器.功能特定.

例子:注意小數(shù)點前的一位權(quán)值為0.


首先,寫出權(quán)值,再對應相加.

100轉(zhuǎn)換為二進制,有兩個注意點
(1),除到0為止
(2),余數(shù)需要倒過來寫.

100轉(zhuǎn)8進制,同時,只要把2換為8就好了




數(shù)據(jù)總線是雙向的,因為cpu可以寫入內(nèi)存數(shù)據(jù),內(nèi)存也可以傳入數(shù)據(jù)給cpu.
地址總線是單向的,因為cpu知道內(nèi)存地址就可以了.
而控制總線其中的每一條都是單向的,但是總體呈現(xiàn)的是雙向的.如上圖.

第一種的例子是:鼠標鍵盤,無條件的隨時準備就緒
第二種的例子是:打印機,需要先確定打印機是否準備好.不能同時多個任務.
這種方式中需要cpu等待外設準備好
第三種方法:外設準備好之后,發(fā)出一個中斷,cpu可以去進行別的任務,收到中斷后,先保存現(xiàn)場,再去處理中斷,之后再在原本的現(xiàn)場,繼續(xù)執(zhí)行.

第四種方式,為直接內(nèi)存存取.由dmac控制器直接完成,從而節(jié)約cpu的使用.

首先,第一題選c,而不是選a,因為a只是告訴了中斷的地點,而并沒有告訴cpu要做什么事情.
第四題選d,很好理解.

其中第八題,首先機械硬盤是外存.其次硬盤是由很多的盤片組成,并且每個盤片上有很多磁道,有一個磁頭.在硬盤尋找數(shù)據(jù)的時候,要先從磁頭,找到對應的磁道數(shù),這就是平均尋道時間,之后,在該磁道上,需要磁盤旋轉(zhuǎn),找到對應的數(shù)據(jù),這就是磁盤轉(zhuǎn)速.
所以性能指標,不包含磁盤數(shù)與磁道數(shù).選b

其中第14題,選b.需要占用一個總線周期.

3,計算機體系結(jié)構(gòu)與存儲系統(tǒng)

這一部分了解.教材(14-16)


這里流水線技術(shù),就是第一步結(jié)束后,不再等待第二步和第三步,而直接取第二條指令.
這樣,執(zhí)行100條指令的時間,主要取決于三個步驟中耗時最長的一步.時間節(jié)約在,第一步第二步的時間被壓縮在第三步執(zhí)行時間中,所以采用流水線技術(shù),以該例子說明,總時間為第一步,加第二步(在第一條時執(zhí)行)再加100倍的第三步.

在上面的例子中,實際吞吐率為100/303(單位時間內(nèi)執(zhí)行的指令數(shù)),而根據(jù)定義,得到的是最大吞吐率.

題目中,首選最大吞吐率.

教材4-7,選擇性閱讀.

cpu可能會等待內(nèi)存存取數(shù)據(jù).

這個高速緩存cache區(qū)域,可以理解為縮小的內(nèi)存區(qū)域,所以只能存儲內(nèi)存區(qū)域的部分數(shù)據(jù),當cpu沒有查詢到想要數(shù)據(jù)時,就需要用替換算法把cache中的某些數(shù)據(jù)替換為需要的數(shù)據(jù).并且用到了地址映射.注意cpu給的是主存中的地址.
程序的局部性原理是指:程序可能會反復調(diào)用同一數(shù)據(jù).

注意:主存每個區(qū)與cache大小相同.還有1kb=1024b.
如果要同時,訪問主存中第0區(qū)和第1區(qū)第0塊的內(nèi)容,就無法同時調(diào)入到cache中,這就是塊沖突.

主存與cache容量相同.

全相聯(lián)映象的缺點就是,需要額外存儲內(nèi)存與cache的塊的對應關(guān)系.并不簡單明了.

組相聯(lián)映象是指:在分塊的基礎上,將幾塊分為一組.
對于組采用直接映象方式,每一組中的塊用全相聯(lián)映象.
如第0區(qū)和第一區(qū)到第63區(qū)的第一組都必須放在cache中的第一組,但是可以將第0區(qū)的第一組的第一塊和第1區(qū)的第一組的第一塊,放在同一個cache區(qū)域.

上圖內(nèi)容為了解內(nèi)容.

數(shù)據(jù)的存儲方式,如上,一般來說,一個字節(jié)就說8比特

這是32位與64系統(tǒng)的區(qū)別

在內(nèi)存中,每一個字節(jié)需要給一個地址,而不是每一個比特都分配一個地址.8字節(jié)用3位就可以表示其地址.4096字節(jié)(4kb)用12位2進制表示其地址.

那么例子中存儲一個主存地址,需要多少位呢?(注意大寫的B表示字節(jié),b表示比特.)
就說6+5+9=20位,那么就會發(fā)現(xiàn)1mb也等于2的20次方,可以說,這種方法并沒有節(jié)約地址存儲位數(shù).

第一題選b,先算出字節(jié)數(shù).


在這里,第一題和第三題是記憶點,第二題可以將存儲空間寫為2000H或者用二進制位數(shù)表示為1444=13,13-10=3,所以為8k大小.

第二道題是一個記憶點.類似于cache一樣的地址映射,而擴大邏輯存儲空間,其實物理上并不存在.

第三題需要4片.
注意第四題,選擇c通用寄存器,因為寄存器大多數(shù)位于cpu內(nèi)部,接下來才是cache.
第五題選a

注意第一題答案是超長指令字.
第三題,應該選擇c,這道題最后得到104ffH的大小,將其轉(zhuǎn)化為2進制再計算.
1表示2的16次,所以最后結(jié)果為64+1.
第四題選a.這道題的c選項問題在于不是線性提高的.

其中第四題,risc為精簡指令集,cisc為復雜指令集.
risc使用的是超流水線技術(shù),所以a錯誤,b選項相反.
c選項,risc使用大量的寄存器,所以才會使用優(yōu)化編譯技術(shù).
d是正確的.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库工程师基础学习1----计算机硬件基础知识,计算机体系结构与存储系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。