計算機組成與系統結構

2021-10-11 22:32:06 字數 1093 閱讀 6940

馮諾依曼體系結構:

1.採用「儲存程式」工作方式

2.計算機由運算器/控制器/儲存器/輸入裝置和輸出裝置5個基本部件組成

3.儲存器不僅可以能儲存資料,而且可以存放指令,形式上資料和指令沒有區別,但計算機應能區分他們

4.計算機內部以二進位制形式表示指令和資料;每條指令由資料碼和位址碼兩個部分組成,操作碼指出操作型別,位址碼指出運算元的位址;由一串指令組成程式。

計算機硬體組要包括:**處理器,儲存器,i/o控制器,外部裝置和各種匯流排等。

儲存器分為記憶體和外存。記憶體包括主存(main memory)和快取記憶體(cache)

通常把系統執行時直接和記憶體交換資訊的儲存器稱為輔助儲存器,簡稱輔存。

匯流排(bus)是傳輸資訊的介質,用於部件之間傳輸資訊,cpu,主存和i/o模組通過匯流排相連,在cpu和i/o模組仲都含有相應德儲存部件,即快取。

alu是資料處理部件,用於執行資料德運算和邏輯運算,alu處理的資料來自暫存器堆;磁碟和主存的儲存部件,分別用於儲存長期儲存資訊和臨時儲存資訊。

翻譯程式有三步:

1.匯程式設計序:也稱彙編器,用來將彙編源程式翻譯成機器語言為目標的程式。

2.解釋程式:也稱直譯器,用來將源程式中德語句按其執行順序逐條翻譯成機器指令並執行。

3.翻譯程式:也稱編譯器,用來將高階語言的源程式翻譯成組合語言或機器語言為目標程式。

cpu和主存之間 通過一組匯流排相連,匯流排中有位址、控制、和資料3組訊號線。

主儲存器是用來儲存指令和運算元。當cpu需要讀、寫主存時,cpu將所訪問的指令和運算元的位址送入位址線上,並將讀/寫控制訊號送到讀/寫匯流排上。

馮諾依曼結構採用「儲存程式」的工作方式,因此,組成乙個程式的指令序列以及程式所處理的運算元都被事先存放在主存。程式中第一條的位址置於pc中,因此,程式一旦執行,cpu按照以下步驟自動取出程式中的一條一條指令資訊,送到ir中。

第一步: 根據pc取指令到ir中

第二步: 指令解碼器並送出控制訊號。

第三步: 取運算元

第四步: 指令執行

第五步: 會寫操作

吞吐率和響應時間是考量計算機系統效能的兩個基本指標。

課本p18

1.定點表示

2.浮點表示

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