存储器

1.程序员可见状态 Y86程序中的每条指令都会读取或修改处理器状态的某些部分，称为程序员可见状态。其中包括： 8个程序寄存器：%eax,%ecx,%edx,%ebx,%esi,%edi,%esp和%ebp。 条件码：ZF(零)、SF（符号）、OF（有符号溢出） 程序计数器（PC）：存放当前正在执行的指令的地址 存储器：很大的字节数组，保存着程序和数据。Y86系统用虚拟地址来引用存储器的位置，硬件和操作系统软件联合起来将虚拟地址翻译成实际或者物理地址。 状态码（stat）：表明程序执行的总体状态。 Y86指令 movl：irmovl、rrmovl、mrmovl、rmmovl，分别显式地指明源和目的地的格式。第一个字母表明源的类型，i（立即数）、r(寄存器)或m（存储器 ），第二个字母代表目的，可以是r或者m。 整数操作指令OPl：addl、subl、andl和xorl。只对寄存器数据进行操作，同时还设置条件码。 跳转指令jXX：jmp、jle、jl、je、jne、jge、jg,根据分支指令的类型和条件码的设置来选择分支。 条件传送指令cmovXX：cmovle、cmovl、cmove、cmovne、cmovge和comvg，与寄存器-寄存器传送指令rrmovl一样，但只有当条件码满足所需要的约束时才会更新目的寄存器的值。 call指令将返回地址入栈，然后跳转到目的地址

20145235 《信息安全系统设计基础》第06周学习总结 _01 4.1.4 Y86异常 关于可见状态码Stat的几个值： 1：AOK 程序执行正常 2：HLT 表示处理器执行了一条halt指令 3：ADR 表示处理器从一个非法的存储器地址读或者向一个非法的存储器地址写 4：INS 表示遇到非法指令 4.1.5 Y86程序 “.”开头的词是汇编器命令，告诉他们汇编器调整命令，以便在哪产生代码或者插入数据 P239 Y86程序结构： 声明代码产生的起始地址 (.pos 0 ) 初始化栈指针和帧指针 为代码所声明的数据开辟地址 给栈分配空间 指令模拟器，成为YIS。 模拟器只打印出在模拟过程中被改变了的寄存器或存储器中的字。左边是原始值，右边是最终值。 4.1.6 对于“pushl %esp”在上学期的汇编中有详细指明：是现将数据push，然后对指针sp进行修改；而对于“popl %esp”，是先修改指针，然后再进行pop。然而4.1.6中说是不确定的。 4.2 逻辑设计和硬件控制语言HCL 要实现数字系统，需三个主要组成部分： 计算对位进行操作的逻辑结构、存储位的存储器元素，以及控制存储器元素更新的时钟信号。 4.2.1 逻辑门 逻辑运算：&&、||、！ 位运算：&、|、~ 4.2.2 组合电路和HCL布尔表达式 将很多逻辑门组合成一个网，就能构建计算快，称为组合电路。限制

重要知识点 指令集体系结构 一个处理器支持的指令和指令的字节级编码称为它的指令集体系结构。 Y86处理器 Y86处理器状态类似于IA32。有8个程序寄存器：%eax,%ecx,%edx,%ebx,%esi,%edi,%esp和%ebp。处理器每个程序寄存器存储一个字。寄存器%esp被入栈、出栈、调用和返回指令作为栈指针。在其他情况中，寄存器没有固定的含义或固定值。有3个一位的条件码：ZF、SF和OF，它们保存最近的算术或逻辑指令所造成影响的相关信息。程序计数器（PC）存放当前正在执行的指令地址。 Y86指令 字节 halt 0 0 nop 1 0 rrmovl rA,rB 2 0 rA rB irmovl V,rB 3 0 F rB V rmmovl rA,D(rB) 4 0 rA rB D mrmovl D(rB),rA 5 0 rA rB D OPl rA,rB 6 fn rA rB jXX Dest 7 fn Dest comvXX rA,rB 2 fn rA rB call Dest 8 0 Dest ret 9 0 pushl rA A 0 rA F popl rA B 0 rA F 注：rA、rB为寄存器标识符，V,D，为常数，Dest为地址。 Y86指令编码 整数操作编码 addl 6 0 subl 6 1 andl 6 2 xorl 6 3 分支操作编码 jmp 7

1、按冯·诺依曼的观点，计算机由五大部分组成，它们是【 B 】。 A）、CPU、运算器、存储器、输入/输出设备 B）、控制器、运算器、存储器、 输入/输出设备 C）、CPU、控制器、存储器、输入/输出设备 D）、CPU、存储器、输入/输出设备、外围设备 2、我们一般按照【 D 】,将计算机的发展划分为四代。 A）体积的大小 B）速度的快慢 C）价格的高低 D）使用元器件的不同 3、X= (10101)2 , Y=(21)8 , Z=(20)10 , W=(17)16 , 这四个数由小到大的排列顺序是【 B 】。 A）Z<X<W<Y B) Y<Z<X<W C) W<Z<Y<X D) Y<X<W<Z 4、微型计算机系统是由【 B 】组成。 A) 主机 B）硬件系统和软件系统 C) 系统软件和应用软件 D）运算器、控制器和存储器 5、下列哪个部件保存数据具有暂时性【 C 】。 A) 硬盘 B) 软盘 C) RAM D) ROM 6、下列有关存储器读写速度的排列，正确的是【 B 】。 RAM>Cache>硬盘>软盘 B) Cache>RAM>硬盘>软盘 C) Cache>硬盘>RAM>软盘 D) RAM>硬盘>软盘>Cache 7、在WINDOWS XP环境下将某一个应用程序窗口最小化，正确的理解是【 C 】。 A) 结束该应用程序的执行 B) 关闭了该应用程序 C) 该应用程序仍在运行

我们之前讲过CPU，也说了CPU和内存的那点事儿，今天咱就再来说说有关内存，作为一个程序员，你必须要懂的哪那些硬核知识！ 大白话聊一聊，很重要！ 先来大白话的跟大家聊一聊，我们这里说的内存啊，其实就是说的我们电脑里面的内存条，所以嘞，内存就是内存条，数据要放在这上面才能被cpu读取从而做运算，还有硬盘，就是电脑中的C盘啥的，一个程序需要运行的话需要向内存申请一块独立的内存空间，这个程序本身是存放在硬盘上的，申请完内存之后会存放在内存上。 如果一个程序不经常使用，操作系统会把这个程序的数据从内存上移动到硬盘上，如果这个程序再次被唤醒，操作系统会再次将硬盘上的数据重新交换到内存上，这个时候可以听到硬盘吱吱的响😂 比如我们使用移动硬盘的时候，在电脑上打开移动硬盘上的文件，会听见移动硬盘响起来，这个就是在读取硬盘上的文件，这个效率其实是很低的​ 内存到底是个啥？ 上面我们说了，内存就是内存条，那么这句话准确吗？肯定有人说，不对，什么内存就是内存条啊，净是瞎扯😒，那到底是不是呢？其实还真不是，那我为啥还那样说，形象啊，有助于你理解啊😂，接下来咱们就来深挖一下，过后，你就明白了！ 先从内存条说说 前面说过了，内存条嘛，作为程序员的我们肯定都知道，就是那短短的扁扁的一个小电路板，而且还不便宜，对的，实际存在的这个内存设备也就是我们说的内存条，它是一个电子元件，内存的实质是内存IC（后面会详细说）

文章目录 1.冯·诺依曼机的基本工作方式？ 2.CPU如何区分指令和数据？ 3.存放将要执行的指令的寄存器&存放将要执行的指令地址的寄存器是什么？ 4.在运算器中不包含地址寄存器MAR 5.关于编译程序和解释程序？ 6.相联存储器？ 7.存储程序原理？ 8.根据存储程序原理，计算机应具有哪几大功能？ 1.冯·诺依曼机的基本工作方式？ 控制流(指令流)驱动方式 。即按照指令的执行序列，依次读取指令，然后根据指令所含的控制信息，调用数据进行处理。 2.CPU如何区分指令和数据？ 在冯·诺依曼计算机中指令和数据都是以二进制进行存储，CPU区分它们的依据是 指令周期的不同阶段 ，通常在 取指阶段取出的是指令，执行阶段取出的是数据 。 CPU只有在 确定 取出的是指令后，才能将其操作码送去译码，因此不可能依据译码的结果区分指令和数据。 3.存放将要执行的指令的寄存器&存放将要执行的指令地址的寄存器是什么？ IR-指令寄存器：存放将要执行的 指令 PC-程序计数器：存放将要执行的指令的 地址 4.在运算器中不包含地址寄存器MAR 地址寄存器 MAR 在 CPU 中，但未集成到 运算器和控制器 中。 5.关于编译程序和解释程序？ 编译程序：以高级程序设计语言书写的源程序作为输入，而以 汇编语言 或 机器语言 表示的 目标程序 作为输出。 解释程序：一边解释，一边执行。

计算机组成原理的第一章要点 分享一些计算机组成原理第一章的要点（老师的劳动成果），在期模考试中属于常考类型，希望能够帮到大家。（侵删） 第一章知识总结 ·1. 冯·诺伊曼结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储结 构，程序指令存 储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置程序指令和数据宽度相同。 ·2.冯·诺伊曼结构的特点是： （1）数字计算机的数制采用二进制（ 2）计算机应该按照程序顺 序执行。 ·3. 基于冯·诺伊曼结构的计算机由五大部分组成：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。 ·4.今天的大多数计算机是基于冯·诺伊曼结构的。 ·5. CPU 由运算器和控制器组成。 ·6. 微处理器的使用标志着微型计算机的发展。 ·7. 计算机进化史： 第一代计算机： 1946-1957 真空管（ Vacuum Tubes） 第二代计算机： 1958-1964 晶体管（ Transistors） 第三代计算机： 1965-1971 中小规模集成电路 (SSI/MSI) ，操作系统出现 第四代计算机： 1972-1977 大规模集成电路出现（ LSI） 第五代计算机： 1978— 超大规模集成电路 (VLSI) ·8. 微处理器于 1971 年出现，并成为第四代微型计算机的核心。 ·9. f 指计算机时钟频率， IC 指指令数， CPIave

存储器 存储器的分类 磁芯存储器：通过磁性材料的磁场方向来存储信息，X、Y方向通电来改变磁场方向 半导体存储器是易失的，剩下的是非易失的 Flash Memory:半导体存储器，速度比磁盘快、比存储器慢，用作U盘，也可作为高性能硬盘和主存和辅助存储器之间的缓存层（SSD） https://zhidao.baidu.com/question/72838372.html 目前市面上出现了大量的便携式存储设备，这些设备大部分是以半导体芯片为存储介质。采用半导体存储介质的优点在于可以把体积变的很小，便于携带；与硬盘类存储设备不同，它没有机械结构，所以不怕碰撞，没有机械噪声；与其它存储设备相比，耗电量很小；读写速度也非常快。半导体存储设备的主要缺点就是价格较高和容量有限。现在的半导体存储设备普遍采用了一种叫做“Flash Memory”的技术。从字面上可理解为 闪速存储器 ，它的擦写速度快是相对于EPROM而言的。Flash Memory是一种非易失型存储器，因为掉电后，芯片内的数据不会丢失，所以很适合用来作电脑的外部存储设备。它采用电擦写方式、可重复擦写10万次、擦写速度快、耗电量小。 只能说它是一种特殊的半导体存储器，非易失 trade-off:复杂的存储体系是在速度和价格之间权衡的结果 通过软硬件相结合的方式，将存储体系连接为一个整体，使得从某一级程序员来看，存储是一个高速、大容量

1.系统中所有的信息，包括磁盘文件、存储器中的程序、存储器中存放的用户数据以及网络上传输的数据，都是由一串位表示的，区分不同对象的唯一方法就是我们都到这些数据对象时的上下文。 2.程序的生命周期都是从高级语言（如C语言）开始的，因为这种形式能够被人读懂，但是为了在系统中运行程序，每条高级语言源程序都必须被其他程序转化为一系列的低级机器语言指令，然后这写指令按照一种称为可执行目标程序的格式打包好，并且以二进制磁盘文件的形式存放起来，目标程序也称为可执行目标文件。 3.将一个源程序翻译成可执行目标文件，翻译过程可以分为4个阶段：预处理、编译、汇编、链接。 1）预处理，预处理器根据以字符#开头的指令，修改原始的程序，比如：#include<stdio.h>。 2）编译，编译器将预处理得到的文本文件翻译成汇编语言的文本文件。 3）汇编，汇编器汇编语言的文本文件翻译成机器语言指令，并且把这些指令打包成可重定位目标程序的格式，并且将结果以二进制的形式保存在.o文件中，它的字节编码是机器指令不是字符，所以文本编辑器打开是乱码。 4）链接，源程序需要用到一些库函数，则在链接阶段，连接器把需要用到的函数以.o文件的形式链接到可执行目标文件中。目标文件可以被加载到内存中执行。 4.计算机系统的硬件组成：总线、I/O设备、主存、处理器。 1）总线，一组电子管道，它携带字节信息在各个部件之间传递

系统级I/O 10.1 UNIX I/O 1.打开文件：一个应用程序要访问一个I/O设备，即要求内核打开相应文件。 2.描述符：内核返回一个小的非负整数，在后续对此文件的所有操作中标识这个文件。 标准输入（描述符0）：STDIN_FILENO 标准输出（描述符1）：STDOUT_FILENO 标准错误（描述符2）：STDERR_FILENO 3.文件位置：从文件开头起始的字节偏移量k。应用程序能够通过执行seek操作，显式设置文件当前位置 10.2 打开和关闭文件 1.flags： O_RDONLY:只读 O_WRONLY:只写 O_RDWR:可读可写 2.mode:mode与umask共同指定了新文件的访问权限位。 3.文件的访问权限位：mode & ~umask umask：umask需要在打开文件前使用函数umask(umask);进行设置 10.3 读和写文件 1.返回：若成功则为实际传送的字节数量；-1表示错误；0表示EOF fd:源文件的描述符 n:拷贝最多n个字节 buf:目标存储器位置 ssize_t write(int fd,const void *buf, size_t n); 2.返回：若成功则为实际写的字节数量；-1表示错误 buf:源存储器位置 n:拷贝最多n个字节 fd:目标文件的描述符 不足值出现情况： 读时遇到EOF 从终端读文本行 读和写网络套接字