《计算机组成与系统结构》第一章 计算机系统概论 笔记

今天是2019年下半年第一天，开始输出~

《计算机组成与系统结构》第一章 计算机系统概论

1.1 计算机的分类、发展与应用

计算机分类：

1. 通用计算机：功能齐全、通用性强、适用面广。但是牺牲了效率和经济性。
2. 专用计算机：结构简单、可靠性高、速度快、成本低。但是实用性差。

1.2 计算机的基本组成

计算机硬件中，冯诺依曼体系：存储器、CPU（运算器、控制器）、输入设备和输出设备。

控制器：计算机的指挥中心。

控制器的工作原理：

1. 从程序计数器的存储单元中，读取下一条指令代码。
2. 把指令代码，译码为一系列命令或信号，发向各个不同的功能部件。
3. 递增程序计数器，指向下一条指令。
4. 从存储器中读取数据，保存在指令代码中。
5. 把读取的数据提供给运算器或寄存器。
6. 如需运算器完成，让运算器执行。
7. 把运算器的结果写到存储器、寄存器或输出设备。
8. 转到第一步。

运算器：用于算术运算和逻辑运算。

运算器的组成：算数逻辑单元ALU（核心）、一系列寄存器。

存储器：存放程序和数据。

存储器分为：

1. 主存储器（ROM、RAM）
2. 寄存器，比主存快
3. 高速缓冲存储器cache：位于CPU与主存之间
4. 辅助存储器。如硬盘、光盘等。

总线：计算机系统的骨架，连接CPU、主存和IO设备。

总线分为：数据总线（双向）、地址总线（单向）、控制总线。

1.3 计算机系统的概念

计算机体系结构的分类：

1. SISD：单指令流、单数据流。
2. SIMD：单指令流、多数据流。
3. MISD：多指令流、单数据流。
4. MIMD：多指令流、多数据流。