使用Raspberry Pi学习计算机体系结构

前言

双十一凑单买了这本书,这两天翻了翻看起来居然还不错,涉及的知识面挺广的,准备好好读一读。

存储器

磁芯存储器

磁芯存储器是早期的能够随机读取的存储器,存储器由呈矩阵排列的磁芯、每行一条的x寻址线、每列一条的y寻址线、一根依次穿过所有磁芯的读取线、一根同样穿过所有磁芯的抑制线组成。

磁芯在受到磁场作用时(这种磁场可由电流产生),会变化自身的方向,不同的方向用于分别代表0和1.

xy寻址线可以分别传入刚好达到足以改变磁芯方向强度一半的电流,由此给不同的xy寻址线输入电流就能精确的影响任何一个磁芯。

读取线能读到磁场变化产生的微弱电流,也就是有磁芯方向改变时,读取线上就会产生电流。

磁芯存储器的读取为破坏性读取,书中这样形容破坏性读取过程:好比用火柴去测试毛衣是否可燃,如果结果是可燃,那么毛衣就不复存在。磁芯存储器给xy寻址线输入电流,此电流产生的磁场方向能让磁芯的方向变为表示0的方向,如果读取线中出现了微弱电流,那么就表示这个磁芯的方向发生了变化,也就是之前存储的是1;反之如果没有出现电流则表示之前存储的就是0。

破坏性读取后磁芯一定会变成0,需要将之前存储的信息写回去。这时再给相同的寻址线输入相反的电流(能够让磁芯变为1),如果在之前的读取过程中,我们在读取线中读到了电流,就代表之前存储的是1,那么我们什么都不需要做。如果之前没有读到电流,就需要给抑制线加上电流来抵消寻址线产生的磁场,以阻止其变成1。

抑制线所带的电流强度不能超过能改变磁芯方向的阈值,只要能阻止磁芯变向即可,否则所有磁芯的方向都会被抑制线破坏。例如这个电流阈值是N,两根寻址线各带了0.5N的电流,这刚好能改变磁芯方向,而这时有抑制线带了相反的0.5N强度的电流,这样磁芯受到的磁场强度不足以改变其方向,抑制线的作用就达到了。