2.1 RISC 和 CISC
| 对比项 | RISC（精简指令集计算机） | CISC（复杂指令集计算机） |
|---|---|---|
| 指令种类 | 少、精简 | 多、丰富 |
| 指令复杂度 | 低（简单） | 高（复杂） |
| 指令长度 | 固定 | 变化 |
| 寻址方式 | 少 | 复杂多样 |
| 实现（译码）方式 | 硬布线控制逻辑（组合逻辑控制器） | 微程序控制技术 |
| 通用寄存器数量 | 多、大量 | 一般 |
| 流水线技术 | 支持 | 支持 |
2.2 流水线
2.2.1 概念
- 流水线的操作周期 = 最长操作时间
- 流水线的吞吐率 = 最长流水段操作时间的倒数
2.2.2 公式
| 指标 | 公式 |
|---|---|
| 顺序执行时间 | 一条指令执行的时间 × 总指令数 |
| 流水线执行时间 | 一条指令执行的时间 + 最长时间段 × (n-1) 【n为总指令数】 |
| 连续输入n条指令的吞吐率 | 总指令数 / 总指令数执行的时间 |
| 加速比 | 不采用流水线的执行时间 / 采用流水线的执行时间 |
2.3 存储器
2.3.1 存储器分类
按访问方式分类：
- 按地址访问的存储器
- 按内容访问的存储器（相联存储器是按内容访问的存储器）
按寻址方式分类：
- 随机存储器
- 顺序存储器
- 直接存储器
2.3.2 虚拟存储器
虚拟存储器由 主存与辅存 组成。
2.3.3 主存与Cache
| 存储器类型 | 英文 | 特点 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 动态随机存储器 | DRAM | 需要周期性地刷新保持信息 | 构成主存 |
| 静态随机存储器 | SRAM | 速度快，不需要刷新 | 构成Cache |
2.3.4 闪存
- 闪存可以理解为U盘，故断电后信息不会丢失
- 闪存是以块为单位进行删除的
- 闪存是EPROM的一种类型，可以代替ROM存储器
- 闪存不能代替主存
2.4 Cache
2.4.1 Cache地址映像方法
注意：Cache与主存的地址映射由 硬件自动完成
| 映像方式 | 特点 | 冲突情况 |
|---|---|---|
| 直接映像 | 关系固定 | 冲突多 |
| 全相联映像 | 主存中的一块可以映射到Cache中的任意一块，除非Cache满了才需要替换 | 冲突少，关系不固定 |
| 组相联映像 | 直接映像与全相联映像的折中 | 冲突较少 |
2.4.2 三种映像方式对比
- 直接映像：冲突多，关系固定
- 全相联映像：冲突少，关系不固定，主存中的一块可以映射到Cache中的任意一块，除非Cache满了才需要替换
- 组相联映像：冲突较少，是直接映像与全相联映像的折中
2.7 总线
2.7.1 总线分类
（待补充详细内容）
2.7.2 常见总线
（待补充详细内容）
总结
| 知识点 | 核心要点 |
|---|---|
| RISC vs CISC | RISC指令少、简单、固定长度；CISC指令多、复杂、变长 |
| 流水线 | 操作周期取最长段；吞吐率是周期倒数；加速比=非流水/流水 |
| 存储器层次 | DRAM做主存需刷新；SRAM做Cache速度快；闪存断电不丢数据 |
| Cache映像 | 直接（冲突多）、全相联（冲突少）、组相联（折中） |
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