计算机系统概论
计算机系统简介






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。

计算机的基本组成

五大部件:运算器,控制器,寄存器,输入设备,输出设备

(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






由上图可见,指令和数据都是保存在存储器中
存储器


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

在乘法运算时位数变成原先的两倍,所以需要MQ来存储

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)


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

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

主机完成一条指令的过程
以取数指令为例

以存数指令为例


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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