計算機系統的硬體組成

2021-10-06 06:46:01 字數 1342 閱讀 9308

1.匯流排:貫穿整個系統的管道,用於在各個元件中傳遞定長的位元組塊()。字長在不同系統中各不相同,要麼是4個位元組(32位),要麼是8個位元組(64位)。

2.i/o裝置:是系統與外界的連線通道,例如:滑鼠、鍵盤、顯示器、磁碟等等。每個i/o裝置連線i/o匯流排都需要乙個控制器或者介面卡,用於在i/o裝置和i/o匯流排間傳遞資訊。(控制器和介面卡的區別在於他們的封裝方式)

3.主存:主存是乙個臨時的儲存裝置,用於儲存cpu執行程式時的程式和處理的資料。物理上來講,它是一組動態隨機訪問儲存器晶元,邏輯上講,儲存器是乙個線性的位元組陣列,每個位元組都有唯一的位址(陣列索引)。

4.暫存器檔案:多個暫存器組成的陣列。用於cpu和運算部件之間儲存暫存資料。

5.處理器:**處理單元(cpu)。是解釋儲存在主存中指令的引擎。核心是程式計數器(pc),乙個大小為乙個字的儲存裝置(或暫存器)。在任何時刻,pc都指向主存中的某條機器語言指令(指含有指令的位址)。從通電開始,cpu就不停的執行程式計數器指向的指令,再更新程式計數器,指向下一條指令。整個過程,cpu會執行很多的簡單步驟,例如:

以乙個簡單的例子來解釋,假設計算機中存在乙個hello可執行檔案,我們在shell(命令直譯器)中呼叫它,最後會在顯示器列印hello, world的字串。這中間發生了什麼呢?

1.shell程式等待我們輸入命令,我們在鍵盤輸入./hello後,shell程式將字元逐一讀入暫存器中,再將其放入記憶體中:

2.當我敲了回車鍵後,shell知道我們已經結束了命令的輸入,然後將hello目標檔案的**和資料從磁碟複製到主存中。

3.一旦hello檔案中的**和資料被載入到了主存中,cpu就開始執行程式裡的main程式的機器語言指令。這些指令將hello, world字串從主存中複製到暫存器檔案,再從暫存器檔案複製到顯示裝置,展示到螢幕上。

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