计算机组成原理 — 计算机系统概述

计算机系统概述

计算机系统简介

计算机系统

计算机系统由硬件和软件两大部分组成

计算机软硬件机器

微程序机器M0、实际机器M1 归属于硬件 ；虚拟机M2、M3、M4归属于软件

计算机体系结构和计算机组成区别

计算机体系结构：程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性（指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理等）类似定义接口的概念

计算机组成：实现计算机系统结构所体现的属性（具体指令的实现）类似接口实现的概念

举例说明：一台机器是否具有某一项功能是计算机体系结构的问题，以至于这项功能是怎么实现得就是计算机组成的问题

计算机的基本组成

冯.诺伊曼计算机的特点

1、五大部件组成（控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备）

2、指令和数据以相同的地位存储在存储器中，可按地址进行寻访

3、指令由操作码和地址码组成

4、指令和数据以二进制的形式表示

5、以运算器为中心

6、指令在存储器内按顺序存放

存储器的基本组成

主要介绍存储体、存储器地址寄存器 MAR、存储器数据寄存器 MDR

运算器的基本组成

主要介绍算数逻辑运算单元 ALU、累加器 ACC、乘商寄存器 MQ、操作数寄存器 X

控制器的基本组成

主要介绍控制单元 CU、程序计数器 PC、指令寄存器 IR

主机完成一条指令的过程

以取数指令为例

指令包含两部分：一个是指令码（决定进行什么操作，比如是取数操作）；另一个是地址码（存放数据的地址）

步骤1：取取数指令到指令寄存器 IR （绿线）

步骤2：分析指令码以及执行指令操作（红线）

以存数指令为例

步骤1：取存数指令到指令寄存器 IR （如上图取取数指令步骤1）

步骤2：分析指令码以及执行指令操作（橙线）

计算机硬件的主要技术指标