计算机系统简介

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中间的虚线完成了计算机系统当中软硬件功能的划分,也提供了软硬件的接口

计算机组成与计算机体系结构从研究内容上来说有什么区别呢?

计算机系统结构定义了计算机系统的软硬件的交界面,定义了哪些功能由软件实现,哪些功能由硬件实现,提供了上层软件进行编写的时候与硬件进行交互的接口。

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计算机的基本组成

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五大部件:运算器,控制器,寄存器,输入设备,输出设备

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(黑色的实线表示数据通路,虚线表示控制和状态反馈)

运算器:算术运算,逻辑运算

存储器:存放数据和程序

控制器:指挥程序运行

输入设备:将信息转换成机器能识别的形式

输出设备:将结果转换成人们熟悉的形式

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由上图可见,指令和数据都是保存在存储器中

存储器

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对于存储器的读出和写入需要用到MAR和MDR

上图中MAR为4位,则这4位可以从0000到1111,一共保存了16个地址,也就是存储体中一共有16个存储单元;MDR存储了数据,由于数据和地址的长度相同,所以也反映了存储的字长。

运算器

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在乘法运算时位数变成原先的两倍,所以需要MQ来存储

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M给出了加数的地址

需要把内存单元M中的内容取出来放入X寄存器中(即[M]—>X)

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控制器决定进行哪个操作的先后顺序,并且控制传送到哪个寄存器

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MQ寄存器只在乘除法使用,所以又叫乘商寄存器

控制器

功能:解释指令

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主机完成一条指令的过程

以取数指令为例

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以存数指令为例

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OP(IR)表示IR中存的指令的操作码;Ad(IR)表示IR中存的指令的地址码

计算机硬件的主要技术指标

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