參考自《計算機組成原理》(第2版)唐朔飛 ,侵刪
計算機組成和計算機體系結構的區別:
計算機體系結構指的是能被我們看到的計算機系統的屬性;而計算機組成則指的是這些屬性的實現細節
經典的馮 諾伊曼的計算機結構包括五個部分:儲存器、運算器、控制器、輸入、輸出
現代計算機中,運算器和控制器都被整合到了cpu中
現代計算機的基本組成包括:cpu、儲存器(記憶體和外存)、i/o
下面用乙個細化的計算機組成框圖來簡要闡述現代計算機各元件的功能:
(圖中沒有畫出外存)
(1)主儲存器(記憶體)
儲存體m就是資料的載體。儲存體中有若干儲存單元,每個儲存單元對應乙個儲存字(二進位制串)
mar(memory address register):儲存體中儲存單元的個數,
mdr(memory data register):儲存單元的字長(二進位制串的位數)
mar和mdr共同決定記憶體的容量:mar x mdr (單位:bits)其他單位自行換算(1 byte = 8 bits),
現在一般將mar、mdr整合在cpu中了。
(2)運算器
運算器=暫存器+alu
(3)控制器
控制器=程式計數器(pc)+指令暫存器(ir)+控制單元(cu)
ir:存放當前的指令
cu:分析當前指令所需的操作
控制器的主要工作過程:
(1)取指過程--從儲存器讀出指令
(2)分析過程--1. 用cu分析操作碼 op(ir) -> cu 2. 分析位址碼, 得到運算元的位址 ad(ir) -> mar
(3)執行過程--交給運算器
(4)i/o
包括各種i/o裝置及和主機介面,接收cu(控制器的控制單元)的控制命令,做相應操作。
計算機的硬體指標:
機器字長:cpu一次能處理的數字的位數
儲存容量:記憶體容量=mar x mdr;外存另算
運算速度:mips(百萬條指令每秒)、cpi(執行一條指令所需的時鐘週期,機器主頻的倒數)、flops(浮點運算次數每秒)
此外還有吞吐量和響應時間
計算機系統概論 筆記(1)
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計算機組成原理 第1章 計算機系統概論 筆記
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《計算機系統概論》
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