考研计组chap1计算机系统概述

news2024/12/28 19:56:10

一、计算机发展历程(不考了)

二、计算机硬件的基本组成 3

1.五个部分

（1）输入设备

（2）控制器

（3）运算器

（4）（主）存储器

（5）输出设备

2.冯诺依曼机

3.现代计算机

1.主存

2.运算器

3.控制器

4.工作过程

编辑

四、计算机系统的层次结构 6

五、计算机软件 5

1.两类软件

2.三个级别的语言

3.软件和硬件逻辑功能的等价性

4.指令集体系结构(ISA)

六、计算机系统的工作原理 7

1.存储程序

2.翻译的四个过程(以C语言文件为eg)

3.指令执行过程的描述

七、计算机的性能指标

1.主存储器

2.CPU

（1）时钟周期

（2）主频

（3）CPI(Cycle Per Instruction)

（4）CPU执行时间

（5）IPS(Instruction Per Second)

（6）FLOPS

3.else

（1）数据通路宽度

（2）吞吐量

（3）响应时间

（4）基准程序

4.常用数量单位

（1）存储单位：kMGTPEZ = (10^3)^i i表示第几位

（2）速度、频率：KMGT = (2^10)^i i表示第几位

一、计算机发展历程(不考了)

了解即可

二、计算机硬件的基本组成 3

1.五个部分

（1）输入设备

（2）控制器

（3）运算器

（4）（主）存储器

dis 主存 vs 辅存。

主存就是内存，辅存指硬盘，so辅存不存在于主机内

（5）输出设备

2.冯诺依曼机

以运算器为核心，首次提出"存储程序"思想

3.现代计算机

以存储器为中心，cpu = 运算器+控制器

三、各部分硬件 4

1.主存

存储体、MAR、MDR

2.运算器

ALU、X、ACC、MQ

3.控制器

CU、IR、PC

4.工作过程

整体用到的东西

eg：int a = 2 b = 3 c = 1 y = 0

mian{ y = a * b + c;}

对应底层计算机的各步骤

逐步解析：

step1：

初始的时候PC = 0

#1：(PC)->MAR （PC告诉MAR我要取0号地址） (MAR) = 0

ATTN:此时PC++ ，PC= 1

#3：M(MAR)->MDR ，MDR = 000001 0000000101(取指令)

#4：（MDR）->IR，(IR) = 000001 0000000101,将当前要执行的指令给到IR

#5：OP(IR)->(CU),CU = 000001（操作码）,CU分析操作码是要进行"取数"操作

#6：Ad(IR)->(MAR),MAR = 0000000101 = 5 ,到5去取data

#8：M(MAR)->(MDR) = 2 （a）

#9：M(MDR) ->ACC = 2 (ACC) = 2

[Summary]#1~#4取指令，#5分析指令，#6~#9取数操作(执行指令)

step2: 初始PC = 1,ACC =2

#1~#4相同，都是取指令

#5：CU分析是"乘法"指令

#8：M(MAR) -> MDR = b = 3

#9:M(MDR)->(MQ ) = b = 3

#10: (ACC)->(X) = a = 2

#11 : CU ->ALU 告诉ALU进行乘法，并存到ACC中

[Summary]

step3:初始PC = 2，ACC = 6

#1~#4相同

#5：CU分析是"加法"操作

#6~#8取c = 1

#9:（MDR） -> (X ) = c = 1

#10:CU->ALU 告诉ALU执行加法操作,ALU将X与ACC相加并放入ACC中

step4：PC =3，ACC = 7

#1~#4相同，取指令

#5 CU分析，是写操作

#8 :(IR)->MAR = 8 告诉MAR要进行操作的地址

#7: （ACC）->MDR = 7 将ACC中的值移动到MDR中

#8: MAR告诉主存我要对8号地址值进行修改

#9：MDR写入8号主存 y =7