开始计算机组成原理的学习吧!!
概论
1.计算机系统简介
HPC:高性能计算机群
计算机由硬件和软件组成
2.计算机的基本组成
2.1 冯·诺依曼计算机
五大组成部件是控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备
2.2 计算机的基本组成
第二种方式运算速度更快
指令和数据都是存在存储器中的
存储器
存储体由许多存储单元组成,每个存储单元又包含若干个存储元件,每个存储元件可以寄存一位二进制代码0/1。
对于其组成我们可以这样来记忆:
存储体呢,相当于一栋大楼,大楼内有很多房间(存储单元),每个房间内又有很多床位(存储元件),那么0代表床上无人,1代表床上有人。
存储单元
以8位二进制作为一个存储单元,也就是一个字节。
一个存储单元可以存储一串二进制代码,称这串二进制代码为一个存储字,代码位数位存储字长。
存储单元有编号,这些编号称为存储单元的地址号。存储单元按地址寻访。这些地址都是二进制的形式。
运算器
计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件
控制器
功能:解释指令、保证指令的按序执行
取指令:把指令的地址从存储体中取出来
分析指令:存放当前欲执行的指令
执行指令CU
3.计算机硬件的主要技术指标
4.计算机的发展史
现在计算机产生的驱动力是需求
64位系统处理数据的效率比32位高
处理器的性能每隔两年翻一倍
机器语言–>汇编语言–>高级语言
系统总线
总线是连接各个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质
1.总线的结构
双总线结构也可以是主存总线和I/O总线,两个总线进行分离
2.总线的分类
3.总线的性能指标
4.总线标准
5.总线控制
5.1 总线判优控制
主设备 对总线有控制权
从设备 响应从主设备发来的总线命令
存储器
1.概述
1.1 存储器分类
1.2 存储器的层次结构
缓存和主存之间的区别通常情况下,高速缓存均是依托于静态随机访问存储器(SRAM),而主存一般是依托于动态随机访问存储器(DRAM)
2.主存储器
12345678H 12代表高位,78代表低位
3.半导体芯片
2的十次方 = 1 k k代表的是1024
1K有10条地址线,1M有20条地址线
随机存取存储器
动态RAM会周期性的刷新,静态RAM不进行刷新
1、静态RAM,指SRAM:只要有供电,它保存的数据就不会丢失,且为高速存储器,如CPU中的高速缓存(cache)
2、动态RAM,指DRAM:有供电,还要根据它要求的刷新时间参数,才能保持存储的数据不丢失,如电脑中的内存条
分为64行,64列,64列被分为4组,如图所示