计算机组成原理-概述

✨✨ 欢迎大家来到小伞的大讲堂✨✨养成好习惯先赞后看哦~所属专栏C语言小伞的主页xiaosan_blog计算机系统概述1.冯诺依曼机以运算器为中心首次提出存储程序在此之前由while(人员输入计算机)-计算机执行存储程序指令以二进制代码的形式预先输入到计算机的主存储器然后按照首地址自动、连续向下执行CPU运算器控制器1.1 特点计算机由五大部件组成运算器存储器、控制器、输入设备、输出设备指令和数据以同等地位存于存储器可按地址寻访指令和数据用二进制表示指令由操作码和地址码组成存储程序以运算器为中心2.现代计算机以存储器为中心2.1现代计算机结构输入设备将信息转换成机器能识别的形式输出设备将结果转换成人们熟悉的形式主存储器存放数据和程序运算器算术运算、逻辑运算控制器指挥各部件使程序运行3.各个硬件的工作原理3.1主存储器3.1.1 结构MAR4位→总共有2^4个存储单元MDR16位→每个存储单元可存放16bit1个字(word) 16bit3.1.2 基本组成存储单元、存储字、存储字长存储单元存储器中最小的可寻址单位每个单元存放一串二进制代码一个带地址编号的抽屉存储字 (word)一个存储单元中二进制代码的整体组合作为一个独立的逻辑单位可能是一条指令或一个数据抽屉里放的一份完整文件存储字长一个存储单元中二进制代码的位数即存储字的长度文件规定的固定页数1个字节Byte 8bit1B1个字节1b1个bit3.2 运算器ACC累加器用于存放操作数或运算结果。MQ乘商寄存器在乘、除运算时用于存放操作数或运算结果。X通用的操作数寄存器用于存放操作数ALU算术逻辑单元通过内部复杂的电路实现算数运算、逻辑运算3.3 控制器CU控制单元分析指令给出控制信号IR指令寄存器存放当前执行的指令PC程序计数器存放下一条指令地址有自动加1功能3.4 工程过程模拟取值乘法加法存值4.计算机软件高级语言编译程序编译时间较长运行速度较快编译型预处理、编译、汇编、链接、可执行程序解释型每一句翻译完成立即执行汇编语言机器语言4.1逻辑功能等价性软件和硬件的逻辑功能等价性同一个功能既可以用硬件实现性能高成本高也可以用软件实现性能低成本也低指令集体系结构(ISA)软件和硬件之间的界面。设计计算机系统的ISA就是要定义一台计算机可以支持哪些指令以及每条指令的作用是什么、每条指令的用法是什么。可由不同微体系结构实现软件无须修改即可兼容高级语言高度抽象与机器指令无直接对应关系仅汇编语言与ISA指令基本一一对应5.计算机系统的层次结构6.计算机系统的工作原理