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  • 计算机组成原理

    计算机组成原理,看了近半年,每天10分钟。感觉最大收获是对计算机分层有了清晰的体会。现在用博客的方式来输出结果。

    * 什么是分层,当能用自己的语言描述出原来我们基于什么实现功能,现在我们基于什么实现同样的功能。那么原有的方法优点是什么,现在采用新的分层,缺点是什么。 * CPU--总线--MEM,MAR--地址总线--MEM,从抽象到具体的描述流程。即可以从总体概念描述,也可以从组件细节描述。

    每篇描述方式是:(1)每个部件由哪几部分组成(2)每个组成部分如何完成一个工作流程

    1 概述

    计算机是一种机器,人把解决一件事情的一系列步骤告诉计算机,计算机会自动的按顺序读取步骤,解决问题。
    

    1.1 分层

    计算机分层,最底层是物理机,包括CPU,IO,存储,总线,分成4个维度。上一层是指令系统。指令系统是对物理计算机的第一次抽象,指令系统代表了这台物理机能做的事情,程序员面向指令系统编程,指令系统是物理机器的输入。
    
    我随后的硬件指物理机,软件指指令系统,操作系统这些之上的虚拟计算机。
    

    1.2 组成

    计算机组成原理,主要指CPU,存储,IO,总线这基本物理组件的工作机制。
    
    • 控制器用来接收指令,将指令转化为ALU,存储,IO,总线的工作。
    • 运算器用来完成算术运算和逻辑运算。
    • 存储器用来存放指令和数据。
    • 输入设备用来将信息转换为机器识别的信息形式。
    • 输出设备用来将计算结果转换为人类识别的信息形式。

    1.3 计算机主要指标

    1. 机器字长

    指CPU一次能处理数据的位数。如果CPU的字长较短,又要运算位数较多的数据,那么需要经过多次的运算才能完成,会影响机器的运算速度。
    

    2. 存储容量

    包括主存容量和辅存容量。
    

    3. 运算速度

    单位时间内执行指令的平均条数。
    

    1.4 层次展示

    • CPU,存储器,IO,系统总线
    • CU,ALU,寄存器,CPU内部总线
    • 控制单元寄存器和解码器,排队逻辑,控制存储器
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