《計算機系統要素》學習筆記 前五章內容小結

2021-07-26 13:34:53 字數 990 閱讀 4870

1.抽象思想

要點:

1)分層構建,低層為高層提供服務,通過分解問題,降低問題的複雜度(整體—部分)。

2)模組化思想,結構與功能分離,內部結構對外資訊隱藏,對外提供介面。

3)介面,描述「事物要做什麼」,是一種功能性定義提供資訊以便使用該事物提供的功能。

前五章構建硬體系統的過程就是抽象思想的實踐,前三章內容都是自己動手構建某種硬體模組,構建好的模組將是更高一級的模組的組成部分,同時為高層提供服務。

2.編址與定址

正如前面所說,機器語言可以被看作是一種約定的形式,它利用處理器和暫存器來操控記憶體。

操控記憶體單元,即要解決兩個基本問題:「如何識別不同的記憶體單元」,「如何找到記憶體單元」。

解決這兩個問題的方法即是編址與定址。

這兩個問題的硬體層面的解決方法就是用mux與dux選中乙個暫存器,mux與dux的選擇控制訊號就是位址訊號。

3.cpu

cpu在計算機組成原理的學習中,是被看做乙個黑箱,只著重講述了cpu的功能和對外介面,並沒有講cpu的內部實現,這本書的alu與cpu設計一節從設計者的角度描述了cpu是如何實現他的功能的。

1)計算

計算機實現計算功能的基礎在於補碼思想的引入。

實現負責計算功能的基礎是alu真值表上的各個函式。

2)控制

控制單元是計算機的乙個核心部件,但是計算機組成原理課程只是著重強調了他的功能,即取指令,指令解碼,指令執行,以及相應的流水線技術(並行工作提高效率)。

而本書通過自己構建控制單元,從底層展示了控制過程,比如:取指令由pc與狀態暫存器控制,解碼和執行就是各個部件的控制訊號。

小結:這本書通過讀者動手構建硬體電路,把黑箱開啟,向讀者展示了計算機內部的電路結構,在這個過程中,書本上的概念轉變為切實的電路結構,讓學習的內容有了最直觀的展示,但是也有不足,比如:alu沒有實現移位操作,cpu的狀態暫存器太過簡單。

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