《計算機組成與系統結構》第一章 計算機系統概論 筆記

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《計算機組成與系統結構》第一章 計算機系統概論

 

1.1 計算機的分類、發展與應用

 

計算機分類：

1. 通用計算機：功能齊全、通用性強、適用面廣。可是犧牲了效率和經濟性。
2. 專用計算機：結構簡單、可靠性高、速度快、成本低。可是實用性差。

 

1.2 計算機的基本組成

 

計算機硬件中，馮諾依曼體系：存儲器、CPU（運算器、控制器）、輸入設備和輸出設備。

 

控制器：計算機的指揮中心。

控制器的工做原理：

1. 從程序計數器的存儲單元中，讀取下一條指令代碼。
2. 把指令代碼，譯碼爲一系列命令或信號，發向各個不一樣的功能部件。
3. 遞增程序計數器，指向下一條指令。
4. 從存儲器中讀取數據，保存在指令代碼中。
5. 把讀取的數據提供給運算器或寄存器。
6. 如需運算器完成，讓運算器執行。
7. 把運算器的結果寫到存儲器、寄存器或輸出設備。
8. 轉到第一步。

 

運算器：用於算術運算和邏輯運算。

運算器的組成：算數邏輯單元ALU（核心）、一系列寄存器。

 

存儲器：存放程序和數據。

存儲器分爲：

1. 主存儲器（ROM、RAM）
2. 寄存器，比主存快
3. 高速緩衝存儲器cache：位於CPU與主存之間
4. 輔助存儲器。如硬盤、光盤等。

 

總線：計算機系統的骨架，鏈接CPU、主存和IO設備。

總線分爲：數據總線（雙向）、地址總線（單向）、控制總線。

 

1.3 計算機系統的概念

 

計算機體系結構的分類：

1. SISD：單指令流、單數據流。
2. SIMD：單指令流、多數據流。
3. MISD：多指令流、單數據流。
4. MIMD：多指令流、多數據流。