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计算机组成原理第四章知识点,计算机组成原理知识点笔记

张世龙 05-06 12:14 43次浏览

计算机组成原理研究生知识点总结

一、计算机系统概述

(一)计算机发展历史

第一台电子计算机ENIAC于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学。 ENIAC计算了18000电子管、1500继电器、重30吨、占地面积170m2、功耗140kw、每秒5000次的加法。 神勇的冰棒jjDHD(vanneumann )首次提出了存储程序的概念,将数据和程序一起存储在内存中

一般将计算机的发展分为五个阶段:

开发阶段时间硬件技术速度/(次/秒)第一代1946-1957电子管计算机时代40 000第二代1958-1964晶体管计算机时代200 000第三代1965-1971中小型集成电路计算机时代1 000 000第四代1972-1977大规模集成电路计算机时代40 000 -当今超大规模集成电路计算机时代100 000 00电子数字积分器和计算机

电子离散变量计算机(ed vac )

构成原理是硬件结构的系统结构是结构设计的话题

摩尔定律微芯片上的歧管数每三年翻倍,处理器的处理速度每18个月翻倍。

每代芯片的成本约为上一代芯片成本的两倍

摩尔定律在世界范围内的加入量每六个月翻一番

数学家冯jjdhd(Vonneumann )在研究EDVAC机器时提出了“保存程序”的概念。 以此为基础的各种计算机一般被称为手机JJDHD机。 它具有以下特征:

计算机由运算器、控制器、内存、输入输出五部分组成

指令和数据以同等地位保存在存储器内,可按地址访问

指令和数据用二进制表示

指令由表示操作性质的操作码和表示存储器内操作数位置的地址码构成

指令按顺序保存在存储器内

设备以运算器为中心,输入输出设备和存储器之间的数据传输由运算器进行

图中各部件的功能

运算器用于完成算术和逻辑运算,并将中间结果临时保存在运算器中

用于存储数据和程序的存储器

控制器用于控制和指挥程序和数据的输入、执行以及执行结果的处理

输入设备用于将人所熟悉的信息转换为机器所识别的信息

输出设备将机器的运算结果转换为人所熟知的信息形式

运算器包括至少三个寄存器(通常在现代计算机内部设置通用寄存器)和一个算术逻辑单元(ALU Arithmetic Logic Unit )。 其中,ACC ) accumulator )是累加器,MQ ) multiplier-quotientregister )是乘法寄存器,MQ )是乘法寄存器

计算机的主要硬件指标

(4) a )主机完成一个指令的过程——,以计数指令的情况为例

(4.b )主机完成一个指令的过程——是存储指令数量的示例

(二)计算机系统分层结构

1 .计算机硬件的基本配置

计算机硬件主要是指计算机的实体部分,通常有运算器、控制器、内存、输入输出五个部分

CPU是指将运算器和控制器集成在一个电路芯片上.

2 .计算机软件分类

计算机软件根据面向对象可以分为两类:

系统软件:用于管理整个计算机系统,合理分配系统资源,并确保计算机正常和有效地工作。 这样的软件是面向系统的。 (包括:标准库、语言处理程序、操作系统、服务程序、数据库管理系统和网络软件)。

APP应用软件:是基于用户特殊请求而生成的APP应用,这样的软件通常实现用户的某种请求

3 .计算机工作过程

(1)计算机的工作过程是执行命令的过程

指令由操作码和操作数组成的:

操作代码地址操作代码表示本指令完成的操作

地址代码表示本指令的操作对象

)指令的存储指令按照存储器的地址顺序连续存储在存储器中。

指令读出可以根据程序计数器指示的指令地址决定读出的指令,指令以通常地址增加的顺序被存储,所以每次读出指令时,程序计数器一个一个地相加,准备读出下一个指令.

(4)执行命令的过程在控制器的控制下完成以下三个阶段的任务:

1 )在取指令阶段按照程序计数器取出指令,增加一个程序计数器

2 )在指令译码阶段分析操作码,确定操作内容,准备操作数

3 )指令执行阶段执行操作码指定的内容

(三)计算机性能指标

1 .吞吐量、响应时间

)吞吐量:单位时间内的数据输出数。

(2)

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