一、计算机网络概论

1.计算机硬件基本组成（考点较少，了解基本组成即可，功能熟悉就行）

（1）基本概述

  计算机系统由硬件和软件组成。硬件由运算器，控制器，存储器，输入输出设备5大部件组成,这是由冯·诺依曼提出的经典计算机结构模型。

其中，运算器和控制器被集成在一起成为中央处理单元-CPU。CUP是硬件系统的核心，用于数据加工处理，能完成各种算数逻辑运算及控制功能。

   

 

 

    

（2）各部件的作用如下： 

控制器：整机的指挥中心，它使计算机的各个部件自动协调工作。

运算器：对数据信息进行处理的部件，用来进行算术运算和逻辑运算。

存储器：存放程序和数据，是计算机实现“存储程序控制”的基础。 

输入设备：将人们熟悉的信息形式转换成计算机可以接受并识别的信息形式的设备。

输出设备：将计算机处理的结果（二进制信息）转换成人类或其它设备可以接收和识别的信息形式的设备.

（3）中央处理单元-CPU

包括运算器，控制器，寄存器组合内部总线。

1）、控制器

 一般包括指令控制逻辑，时序控制逻辑，总线控制逻辑和中断控制逻辑等。

功能
（1）取指令
（2）分析指令
（3）执行指令，发出各种操作命令
（4）控制程序输入及结果输出
（5）总线管理
（6）处理异常和特殊请求

2）、运算器的功能
由算数逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器等组成，实现算术运算和逻辑运算。运算器受控制器发出的信号指挥，所以他是执行部件。

CPU结构框图

 

3）、CPU寄存器
（1）用户可见的寄存器
      ( a ) 存放操作数：可做某种寻址方式所需的专用寄存器
      ( b ) 数据寄存器：存放操作数（满足各种数据类型）。两个寄存器拼接可存放双字长的数据
      ( c ) 地址寄存器：存放地址，其位数应满足最大的地质范围。
      ( d ) 条件码寄存器：存放条件码，作为程序分支的依据。eg：正，负，0，溢出，进位
（2）控制和状态寄存器（用户不可见）
      ( a ) 控制寄存器：
            PC -> MAR -> M -> MDR -> IR
            控制CPU操作，其中除PC用户可见外，其他寄存器均不可见。
      ( b ) 状态寄存器：存放条件码和PSW寄存器
      其中PSW寄存器即为程序状态寄存器，可以用来区分改程序处于用户态还是内核态。每个进程都有一个PSW状态字，1表示自身是内核态

CPU主要负责获取程序指令、对指令进行译码并加以执行。其主要功能：

1）、程序控制：通过执行指令控制程序的执行顺序。

2）、操作控制：一条指令功能的实现是需要若干操作信号配合完成的。CPU则产生指令的操作信号，并肩齐送往对应部件，控制部件按指令执行功能。

3）、时间控制：对各种操作进行时间上的控制。即指令执行中，信号的出现时间，持续时间以及出现的时间顺序都需要它来严格控制。

4）、数据处理：通过对数据进行算数和逻辑运算来进行加工处理。

 

指令执行过程

一. 三种周期

1. 指令周期：
   （1）指令从取指，分析指令，到执行完成的全过程所需的全部时间。
   （2）有时指令周期还包括间指周期（间接寻址访问主存）和中断周期（响应中断）
   （3）执行完指令后才能进入中断周期，响应中断
2. 机器周期：
   （1）通常把一个指令周期划分为若干个机器周期，每个机器周期完成一个基本操作
   （2）不同的指令包含不同个数的机器周期
   （3）因为指令的而全部过程有多个步骤，取耗时最长的那个步骤作为机器周期
3. 时钟周期
   （1）一个机器周期内，要完成若干个微操作，每个微操作要耗费1个节拍，一个节拍就是一个时钟周期