存储器

本次笔记内容： 05.80x86计算机组织 文章目录 计算机系统 存储器 / 主存（main memory） 80x86处理器与保护模式 历史 8086 / 8088 微处理器 80186和80286微处理器 80286 CPU基本工作方式 32位80x86微处理器 80386微处理器 80x86的三种工作模式 32位微处理器的寄存器 保护模式下的80x86（段模式） 寄存器与处理器的比较 计算机体系结构金字塔 计算机系统 如上图，CPU与主存间，通过一个bridge（总线）相连。上图还是比较抽象的，当前，CPU的一个趋势是，集成程度越来越高。 CPU中，PC即当前指令的地址，ALU是arithmetic and logic unit即计算路径。目前Memory Control、集成显卡等已经集成到CPU中了。 现在即便集成度（晶体管）提升，但性能并没有提升。因为程序往往是串行的，并行性有限。 上图中，在代码被从Disk中load到主存中，被CPU处理，再把信息投入显示器。 存储器 / 主存（main memory） 存储单元的地址和内容： 存储器以字节(8 bit)为单位存储信息； 每个字节单元有一个地址，从0编号，顺序加1； 地址用二进制数表示(无符号整数，写成十六进制)； 一个32位字要占用相继的四个字节，低位字节存入低地址，高位字节存入高地址； 机器以字对齐地址访问(读/写

STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M 内核 STM32 系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64KB（STM32F103CBT6存储器容量128KB），需要电压2V~3.6V，工作温度为-40°C ~ 85°C。 具体指标如下： 将 STM32F103C8T6（STM32F103X8和STM32F103XB的最小系统一致，不过是闪存不同，具体差异参见： STM32选型 ）最小系统原理图、PCB开源给小伙伴，效果如下所示： 关注公众号，回复关键字： STM32F103C8T6最小系统 ，获取资源。 来源： CSDN 作者： 不脱发的程序猿 链接： https://blog.csdn.net/m0_38106923/article/details/103747064

操作系统内存管理 内存管理包括内存管理和虚拟内存管理。 内存管理包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式（分页、分段、段页式）。 虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集。 我们先来了解一下什么是内存： 内存是计算机系统的一个重要组成部分，只有在内存中的程序才能被CPU所执行，而且CPU运行时所需要的数据和程序运行空间都是从内存中获取，所以内存性能的好坏直接影响我们计算机性能的好坏. 讲到内存我们可以讲一下关于存储器的分类： 存储器按照功能分配可以分为高速缓冲存储器（cache）,主存储器(内存),外存储器（外存）： 高速缓冲存储器（cache）：cache又分为一级cache和二级cache，一级cache是位于CPU内部的存储器，它负责存储并向CPU传递需要的数据和指令，二级cache位于CPU和主存储器(DRAM)之间，二级的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。CPU读取数据时，先从一级cache中寻找，找不到再从二级cache中寻找，有时还需要从三级cache中寻找.它们的共同点是读取速度都比CPU慢比内存快，内存容量小，价格高. 缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存 读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多

1. I/O设备的编址方式通常有___ 统一编址 __和_ 独立编址 __两种方式。 P145 2．Cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决____CPU____和___主存____之间速度不匹配而采用的一项重要技术 。 P124 3．在计算机系统中， I/O 设备与主机传递消息的控制方 式除了 程序查询方式、程序中断方式 ( 硬件方式 ) 外，还有_ _DMA__ 方式、 __ 通道 _ 方式、 __I/O 处理机 _ _方式（ 软件方式 ）。 P148 1． I/O设备的编址方式通常有___ 统一编址 __和_ 独立编址 __两种方式。 P145 4．动态随机存储器常见的刷新方式有___集中式__刷新、__分散式__刷新、_异步式___刷新三种。 P109 5．直接寻址方式中，指令的地址码部分直接给出操作数在内存中的 真实地址 EA （有效地址） ，在执行阶段只需要__ __1 ____次访存即可得到操作数。 P178 6．RISC称为 ___精简指令系统计算机 ，与其对应的是___ CISC ，即复杂指令系统计算机 。 P189 7．用二进制代码0、1表示的计算机语言称为___ _ 机器语言 ______，用助记符编写并增加了指示性指令的计算机语言称为____ 汇编语言 ____。 8．CPU从主存取出一条指令并执行该指令所需的全部时间叫做__ _ 指令周期 _。 P203

管道及IO 重定向 > < >> << 计算机组成： 运算器，控制器：CPU 存储器：RAM 输入/输出设备 I/O 程序： 指令和数据 控制器：指令 运算器： 存储器： 地址总线： 内存寻址 数据总线： 传输数据 控制总线： 控制指令 寄存器： CPU暂时存储器 系统设定： 默认输出设备： 标准输出 STDOUT 1 标准输入设备： 标准输入 STDIN 0 标准错误输出： STDERR 2 标准输入： 键盘 标准输出和错误输出： 显示器 I/O 重定向 ：改变输入输出的默认来源 Linux：输出重定向 ： > ： 输出重定向，覆盖输出 >> : 输出重定向，追加输出 set -C ： 禁止对已经存在的文件使用覆盖重定向输出，若想强制覆盖，则用 >| set +C : 关闭上诉功能 2> : 重定向错误输出 ，覆盖 2>> ： 重定向错误输出，追加 标准输出和错误输出属于两个不同的数据流。 &> redirect 重定向所有正确和错误输出 Linux 输入重定向： < : 输入重定向 tr ： 大写字符转换 tr 'a-z' 'A-Z' < /etc/test 表示将/etc/test 下的字符作为输入，重定向给tr。 即将/etc/test 下的所有小写转换为大写 << : Here Document 在此处生成文档 cat << END the first line the

存储器映射： 存储器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片厂商或用户分配，给存储器分配地址的过程就称为存储器映射 寄存器： 给有特定功能的内存单元取一个别名，这个别名就是我们经常说的寄存器 寄存器映射： 给寄存器取别名的过程 STM32F03ZET6丝印解读： ARM：表示采用ARM公司的内核 ST ：SOC厂商 STM32F10xx系统框图 ICode总线 Dcode总线 System总线：读取寄存器 DMA总线 STM32芯片架构简图 Flash:存储程序 SRAM：存储变量 让GPIOB端口的16个引脚输出高电平 1.通过绝对地址访问内存单元 //GPIOB端口全部输出高电平 *(unsigned int*)(0x40010c0c)=0xFFFF; //0x40010c0c是GPIOB输出数据寄存器ODR的地址 2.通过寄存器别名方式访问内存单元 //GPIOB端口全部输出高电平 #define GPIOB_ODR (unsigned int *)(0x40010c0c) * GPIOB_ODR=0xFFFF; 来源： CSDN 作者： 一块敷铜板 链接： https://blog.csdn.net/Qinlong_Stm32/article/details/103736523

1.下面关于Windows的功能特点的描述中，错误的是（D）。 A．Windows XP是一个完整的32位操作系统，不再依赖于DOS操作系统 B．对于大部分硬件设备都能实现“即插即用” C．Windows是一个单用户多任务操作系统 D．一切操作都通过图形用户界面，不能执行DOS命令 2.“32位和64位操作系统的区别,主要是看硬件支持,如果CPU支持64位操作系统,内存大于4g以上的,就可以选用64位操作系统,不过现在大多数软件都是32位,有些软件需要最新版本才能在win7上稳定运行,CPU寻址是64位要比32位快2倍,一个32位的XP最高内存只能认到3.25G,而64…” 3.一般地，我们将计算机指令的集合称为(A )。 A．机器语言 B．汇编语言 C．模拟语言 D．仿真语言 4.通过电话线连接上网，用户必须使用（B）。 A . 网卡 B . 调制解调器 C . 电视接收卡 D . 交换机 5.“微型计算机简称微机,俗称电脑,其准确的称谓应该是微型计算机系统。它可以简单地定义为:在微型计算机硬件系统的基础上配置必要的外部设备和软件构成的实体。 微型计算机系统从全局到局部存在三个层次:微型计算机系统、微型计算机、微处理器(CPU)。单纯的微处理器和单纯的微型计算机都不能独立工作,只有微型计算机系统才是完整的信息处理系统,才具有实用意义。

这一章主要讲操作系统的内存管理 操作系统内存管理 内存管理包括内存管理和虚拟内存管理。 内存管理包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式（分页、分段、段页式）。 虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集。 我们先来了解一下什么是内存： 内存是计算机系统的一个重要组成部分，只有在内存中的程序才能被CPU所执行，而且CPU运行时所需要的数据和程序运行空间都是从内存中获取，所以内存性能的好坏直接影响我们计算机性能的好坏. 讲到内存我们可以讲一下关于存储器的分类： 存储器按照功能分配可以分为高速缓冲存储器（cache）,主存储器(内存),外存储器（外存）： 高速缓冲存储器（cache）：cache又分为一级cache和二级cache，一级cache是位于CPU内部的存储器，它负责存储并向CPU传递需要的数据和指令，二级cache位于CPU和主存储器(DRAM)之间，二级的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。CPU读取数据时，先从一级cache中寻找，找不到再从二级cache中寻找，有时还需要从三级cache中寻找.它们的共同点是读取速度都比CPU慢比内存快，内存容量小，价格高. 缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存 读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多

学习任务： 掌握计算机硬件系统的组成 理解存储程序计算机 理解计算机总线 理解CPU 理解存储器及其层次 理解外围设备及其控制 掌握计算机硬件系统的组成 计算机硬件系统包括了中央存储器，主存储器，外围设备，等有效的组件。 他们通过计算机的系统总线加以连接。 中央存储器包括了运算单元，控制单元 运算单元用以执行具体的机器指令等运算 控制单元则解译机器指令 主存储器用于存储正在执行的程序和数据 外围设备包括 显示器等输出设备 键盘鼠标等输入设备 硬盘等存储设备 网络通信设备 现在的计算机大多是基于 冯*诺依曼模型设计的---存储程序计算机 存储程序计算机在体系结构上的主要特点： 以运算单元为中心，控制流由指令流产生 采取存储程序原理，面向主存组织数据流 主存是按地址访问，线性编址的空间 指令由操作码和地址码组成 数据以二进制编码 存储器是这个魔性的核心部分 cpu的控制器，运算器都面向存储器进行操作 外围设备也针对存储器进行数据的输入输出 计算机的存储器，处理器，和各项输入输出设备，需要通过总线将其连接起来 理解存储程序计算机 理解计算机总线 总线（Bus）是计算机的各种功能部件之间传送信息的公共同通信干线，他是CPU，内存，输入谁出设备传递信息的公用通道 计算机的各个部件通过总线相连接，外围设备通过相应的借口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统 总线按照所传输的信息种类

计算机有运算器，控制器，存储器，输出设备和输入设备组成： 1.运算器：运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器：控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 3.存储器：存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备：输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备：输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式. 电脑主机包含硬件有： 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。 中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备