计算机组成原理小笔记(一)

1.算术逻辑单元(ALU)和运算器关系

运算器由:算术逻辑单元(ALU)、累加器(ACC)、乘商寄存器(MQ)、操作数寄存器(X)、状态寄存器、通用寄存器组等组成。
算术逻辑单元只是运算器的一个组成部分。
算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了cpu的核心部分。

2.控制单元(CU)与控制器

控制器:指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器指令寄存器指令译码器时序产生器操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

控制单元:负责程序的流程管理。正如工厂的物流分配部门,控制单元是整个CPU的指挥控制中心,由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。

可见控制单元CU只是控制器的一部分

3.计算机运行过程图示 P16 +PPT图

4.计算机技术指标

1.CPU位数=CPU中寄存器的位数=CPU能够一次并行处理的数据宽度(位数)=数据总线宽度; //现在的计算机处理器一般都是64位,这是硬件的事。

2.CPU为了实现其功能设计了指令集,即是CPU的全部指令,这是机器语言。计算机的所有功能都是基于CPU的指令集。指令集和CPU的位数是有联系的。如Intel 8086 CPU 是16位,其指令集也是16位。如Intel 80386DX CPU 是32位,其指令集也是32位,但它也保持原16位指令集,这是为了向上兼容。有64位CPU上运行32位操作系统、32位CPU上运行16位操作系统的情况,也是为了向上兼容。

3.操作系统位数 = 其所依赖的指令集位数 <= CPU位数

4.计算机字长(机器字长)取决于数据总线的宽度,通常就是CPU一次能处理的数据的位数(CPU位数)。像平时我们买电脑说的64位的处理器,指的就是字长为64的CPU。至于装32位还是64位的系统,随便。

5.cpu中八个通用寄存器(通用寄存器就是寄存器的总称)

https://blog.csdn.net/sinat_38972110/article/details/72927858

6.MAR与MDR,主存储容量

存储体:(大楼,主存储器图示中最大的的M)

存储单元:(房间)包含若干存储元件,存储一串二进制代码(这串代码称为存储字,这串代码长度称为存储字长

存储元件:(床位)每个存储元件存放一个二进制为0或1

MAR:存储器地址寄存器,用于寻址,其位数对应着存储单元的个数,入MAR为10位,则有2^10=1024个存储单元(1024个不同的地址)     也说明:MAR的位数=地址码的长度

MDR:存储器数据寄存器,其位数和存储字长相等。一般为字节的2次幂整数倍

主存储容量:存储单元个数*存储字长=(2^MAR位数)*MDR位数  单位:bit位

(存储字长等于MDR的位数,而数据字长是数据总线一次能并行传送的信息的位数,它可以不等于MDR的位数)

计算机位数:即机器字长(一般可通过寄存器位数判断机器字长)(操作系统位数是操作系统可寻址的位数,与机器字长不一样)

(决定计算机计算精度的主要技术是计算机的字长)

7.cpu主频

百度解释:cpu主频表示在cpu内数字脉冲信号震荡的速度

王道:cpu主频指cpu的时钟脉冲频率

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