cpu根據不同的指令週期來區分以二進位制形式存放的指令和運算元
計算機的機器字長不固定,可能是8\16\32
8位計算機:每次可以處理8位二進位制數
馮諾依曼機:
主機(cpu/主儲存器) cpu(運算器/控制器)
外設(io裝置/輔儲存器) io裝置(輸入裝置/輸出裝置)
mdr(資料暫存器):放資料,位數與儲存字長相等
ir(指令暫存器):存放當前的指令
op():取操作碼
m(mar):取儲存單元中的資料
(acc)…:取相應暫存器中的資料
pc、狀態暫存器、通用暫存器程式設計師可見,不透明
ir、mar、mdr在cpu內部,程式設計師不可見,透明
運算器的核心是算術邏輯單元(alu)
程式執行流程:
解釋程式:解釋一句後就提交計算機執行一句,執行慢
暫存器對彙編不透明,彙編程式設計師可以對暫存器進行操作
實際軟體的運**況全面代表計算機效能
指令系統向後相容指時間上向後相容,即後面得系統可以使用前面系統的指令
軟體和硬體邏輯上是等效的而非等價的
cpu時鐘週期=1/主頻,主頻:每秒能有多少個時鐘週期,通常以hz為單位,1hz表示每秒1次
cpu執行時間=cpu時鐘週期數/主頻=(指令條數 x cpi)/主頻
cpi(clock cycle per instruction),執行一條指令所需要的時鐘週期數
cpi=tc/ic (ic[instrution counter]表示某個程式的所有指令的條數;tc表示執行某個程式所花費的時鐘週期)
時鐘頻率不會影響cpi,時鐘頻率快了,指令還是要這麼多時鐘頻率才能完成,只不過完成的時間縮短了,但需要消耗的時鐘頻率是不變的,cpi和系統結構、指令集、計算機組織有關
標誌系統效能的是綜合資料如mips(每秒執行多少百萬條指令)、mflops(每秒執行多少百萬次浮點運算)等,而不單是時鐘頻率、主存容量之類的,如果是科學計算為主的計算機就是mflops,因為科學計算主要以浮點型運算為主。
mips=主頻/cpi
408 計算機組成原理
二.儲存器 三.處理器 位址暫存器 mar 資料暫存器 mdr 雖說是屬於儲存器的,但是現代的計算機中存在於 cpu 中,位址暫存器用來存放訪問位址的,資料暫存器用來存放從記憶體中讀或寫的資訊 暫存器是有限儲存的高速儲存部件,他可用來暫存指令,資料等,通常都是製作在cpu晶元裡,暫存器中的數直接在c...
計算機組成原理 概述
目錄 一 計算機發展四個階段 二 摩爾定律 三 馮諾依曼機 四 解釋型語言和編譯型語言 五 計算機的計算單位 電子管計算機 電晶體計算機 積體電路計算機 超大規模積體電路計算機。摩爾定律是由英特爾 intel 創始人之一戈登 摩爾 gordon moore 提出來的。其內容為 當 不變時,積體電路上...
考研 之 計算機組成原理
1.理解單處理器計算機系統中各部件的內部工作原理 組成結構以及相互連線方式,具有完整的計算機系統的整機概念。2.理解計算機系統層次化結構概念,熟悉硬體與軟體之間的介面,掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現方法。3.能夠綜合運用計算機組成的基本原理和基本方法,對有關計算機硬體系統中的理論和實際問題進...