计算机组成原理:存储器校验与速度提升技术

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"这是一份关于计算机组成与结构的本科课件,主要涵盖了计算机结构与组成的相关知识,特别是关于存储器的讲解,包括存储器的校验方法如海明码的应用,以及提高存储器访问速度的策略。" 在计算机组成原理中,存储器是至关重要的组成部分,用于暂时保存数据和指令。本课件详细介绍了存储器的校验技术——海明码。海明码是一种可以检测并纠正单个错误的前向纠错码。例如,如果在传输海明码1011010时,实际收到的是1010110,通过计算各个校验位P1、P2和P4,我们可以发现存在错误,但无法确定是第一位还是第四、五位同时出错。为了解决这个问题,课件提出增加一个总校验位C,通过这种方式,当P=0时,可以判断出有两位错误;而P=1则意味着有一位错误。 此外,课件还讨论了如何提高存储器的访问速度。一种方法是缩短存取周期,即减少存储器读写数据所需的时间。另一种方法是增加存储字长,增大每次存取的数据量。最后,采用单体多字系统或多体并行系统也能显著提升效率。单体多字系统允许一次从同一个存储体中读出多个字,而多体并行系统则利用多个独立的存储体同时工作,每个存取周期内可以从多个存储体读出多个字。在多体并行系统中,高位交叉编址技术用于有效地管理和控制多个存储体的访问,通过体号和体内地址实现数据的高效传输。 这些技术对于理解计算机系统的基础运作至关重要,特别是在优化内存性能和确保数据传输的可靠性方面。通过学习这些内容,学生能够深入理解计算机硬件的工作原理,为后续的系统设计和故障排查打下坚实基础。