
计算机组成原理学习笔记
本专栏存放本人学习计算机组成原理的笔记,参考书本 袁春风的《计算机组成与系统结构》
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2 计算机组成原理第二章 数据的表示和运算 定点数运算 浮点数运算
1 进制转换已知K、r、n按权展开相加法除基取余法&乘基取整法分组转换:2n进制之间的转换:二进制、四进制、八进制、十六进制二进制一>四进制、八进制、十六进制n位一组,每组转换成对应进制的符号,位数不够补左边最高位0和右边最低位0四进制、八进制、十六进制一>二进制每位写成对应的二进制形式真值和机器数无符号数...原创 2020-08-11 21:50:15 · 4492 阅读 · 6 评论 -
MIPS指令与MIPS汇编语言
1 MIPS简介MIPS是(Microcomputer without interlocked pipeline stages)的缩写,含义是无互锁流水级微处理器。MIPS采用的是精简指令系统计算结构(RISC结构)(与之对应的:(复杂指令集)CISC结构)。RISC比CISC的设计更加简单,由于其授权费用低,被INTEL外的大多数厂商使用。同时在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高计算机性能,并简化硬件设计。MIPS 是最早的,最成功的RISC处理器之一,MIPS处理器广泛的应用于:数字电视、原创 2020-09-02 11:18:04 · 9326 阅读 · 0 评论 -
算术逻辑单元设计
文章目录1 基本逻辑符号1.1 ALU1.2 逻辑符号1.3 复合逻辑2 加法器设计2.1 一位加法器2.2 进位产生原理2.2 多位二进制位加法器1 基本逻辑符号1.1 ALUALU功能:算术运算:加、减、乘、除等逻辑运算:与、或、非、异或等辅助功能:移位、求补等逻辑上的ALU:实际上ALU结构:1.2 逻辑符号可以通过与门来屏蔽一些信号1.3 复合逻辑反演律:或非之间进行转换A和B不用的逻辑用异或表示一>A=0且B=1或A=1且B=原创 2020-08-09 22:16:49 · 2047 阅读 · 0 评论 -
4 计算机组成原理第三章 存储系统 高速缓冲存储器 虚拟存储器
文章目录1 局部性原理性能分析2 Cache工作原理1 局部性原理性能分析空间局部性:在最近的未来要用到的信息(指令和数据),很可能与现在正在使用的信息在存储空间上是邻近的时间局部性:在最近的未来要用到的信息,很可能是现在正在使用的信息高速缓冲技术就是利用程序访问的局部性原理,把程序中正在使用的部分存放在一个高速的,容量较小的Cache中,使CPU访存操作大多数针对Cache进行,从而大大提高程序的执行速度2 Cache工作原理Cache工作原理类似操作系统分页存储快表机制CPU与C原创 2020-07-17 17:36:47 · 2353 阅读 · 0 评论 -
13 计算机组成原理第七章 输入/输出系统 I/O方式 I/O接口
I/O原创 2020-07-16 19:52:21 · 5074 阅读 · 0 评论 -
12 计算机组成原理第七章 输入/输出系统 中断系统
文章目录1 中断的基本概念2 中断请求的分类3 中断请求标记4 中断判优-实现5 中断处理过程5.1 中断处理过程-中断隐指令5.2 中断处理过程-硬件向量法5.3 中断处理过程-中断服务程序6 单重中断与多重中断6.1 单重中断与多重中断比较7 中断屏蔽技术中断屏蔽字例题8 中断系统小结1 中断的基本概念程序中断是指在计算机执行现行程序的过程中,出现某些急需处理的异常情况或特殊请求,CPU暂时中止现行程序,而转去对这些异常情况或特殊请求进行处理,在处理完毕后CPU又自动返回到现行程序的断点处,继续执原创 2020-07-16 16:39:10 · 2603 阅读 · 0 评论 -
11 计算机组成原理第七章 输入/输出系统 I/O系统基本概念 外部设备
文章目录1 基本概念输入/输出系统框架1 基本概念原创 2020-07-15 20:54:15 · 2419 阅读 · 0 评论 -
3 计算机组成原理第三章 存储系统 主存简单模型及寻址 半导体寄存器 存储器分类 主存与CPU连接 双口RAM和多模块寄存器
文章目录1 主存简单模型及寻址的概念1.1 主存储器1.1.1 存储器芯片的基本结构1.1.2 寻址2 半导体存储器2.1半导体随机存取存储器2.1.1 DRAM的刷新2.1.2 SRAM的读周期2.1.3 SRAM的写周期2.1.4 RAM-易失性存储器2.1.6 ROM2.1.7 ROM分类3 存储器分类3.1 存储器的性能指标3.2 存储器的层次化结构3.3 存储器概念小结章节知识点总述:1 主存简单模型及寻址的概念1.1 主存储器1.1.1 存储器芯片的基本结构存储矩阵:由大原创 2020-07-14 19:48:06 · 2686 阅读 · 0 评论 -
10 计算机组成原理第六章 总线 总线的概念与分类 总线性能指标 总线仲裁 总线操作和定时 总线标准
文章目录1 总线的概念与分类1.1总线的定义1.2 总线的特点1.3 总线的特性1.4 总线的分类1.4.1 串行总线与并行总线1.4.2 按总线功能分类1.5 系统总线的结构1.6 总线概念与分类小结2 总线的性能指标2.1 性能指标分析2.2 总线性能指标小结总线框架:1 总线的概念与分类1.1总线的定义总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路。为什么要用总线?早期计算机外部设备少时大多采用分散连接方式,不易实现随时增减外部设备。为了更好地解决/o设备和主机之间连接的灵活性问原创 2020-07-13 16:24:29 · 1753 阅读 · 0 评论 -
9 计算机组成原理第五章 中央处理器 指令流水线
计算机组成原理第五章 中央处理器 指令流水线原创 2020-07-12 16:17:13 · 3907 阅读 · 0 评论 -
8 计算机组成原理第五章 中央处理器 控制器 硬布线控制器 微程序控制器
1 控制器的功能和工作原理-硬布线-控制器的结构和功能以上过程控制器无非就是取指令、分析指令、以及产生响应的控制信号执行指令控制器是计算机系统的指挥中心,控制器的主要功能有:1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。2)对指令进行译码域测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。3)指挥并控制CPU、主存、输入和输出设备之间的数据流动方向。控制单元的输入和输出...原创 2020-07-11 17:33:20 · 5223 阅读 · 0 评论 -
7 计算机组成原理第五章 中央处理器 数据通路
文章目录1 数据通路的功能和基本结构单总线1.1 数据通路的功能1.2 数据通路-基本结构单总线2 数据通路-CPU内部单总线方式2.1 三种结构之间数据传送方式2.2 CPU内部单总线方式-例题2 专用通路2.1 专用数据通路方式2.2 专用数据通路方式-例题1 数据通路的功能和基本结构单总线1.1 数据通路的功能数据通路:数据在功能部件之间传送的路径。数据通路的基本结构:CPU内部单总线方式。CPU内部多总线方式。专用数据通路方式1.2 数据通路-基本结构单总线每个部件原创 2020-07-10 16:10:01 · 8340 阅读 · 0 评论 -
6 计算机组成原理第五章 中央处理器 CPU功能和结构 指令执行过程
文章目录1 CPU功能和基本结构1.1 CPU的功能1.2 运算器的基本结构1.3 控制器的基本结构1.4 CPU基本结构1.5 CPU的功能和基本结构小结2 指令周期和数据流2.1 指令执行过程2.2 指令周期流程2.3 指令周期的数据流-取指周期2.4 指令周期的数据流-间址周期2.5 指令周期的数据流-执行周期2.6 指令周期的数据流-中断周期2.7 指令执行方案2.8 指令执行过程小结章节内容总览:1 CPU功能和基本结构1.1 CPU的功能指令控制。完成取指令、分析指令和执行指令原创 2020-07-09 17:44:58 · 1844 阅读 · 0 评论 -
5 计算机组成原理第四章 指令系统
文章目录1 指令格式1.1 指令定义1.2 指令格式1.3 指令格式-地址码1.5 指令格式-操作码1.6 操作码分类1.7 操作类型2 数据存放指令寻址2.1 数据存放方式2.2 指令寻址2.3 操作数类型2.4 数据寻址2.4.1立即寻址2.4.2 直接寻址2.4.3 间接寻址2.4.4 寄存器寻址2.4.5 寄存器间接寻址2.4.6 隐含寻址2.5 数据寻址-2偏移寻址2.5.1 基址寻址2.5.2 变址寻址2.5.3 相对寻址2.5.4 相对寻址举例2.5.5 寻址方式小结2.5.6 堆栈寻址2.6原创 2020-07-08 18:03:45 · 2918 阅读 · 3 评论 -
1 计算机组成原理第一章 计算机系统概述 计算机发展历程、层次结构、性能指标
文章目录1 计算机发展历程1.1 软硬件发展1.2 分类以及发展方向2 计算机系统层次结构2.1 计算机系统组成2.1.1 硬件的基本组成2.1.2 软件系统2. 2 CPU及其工作过程2.2.1 运算器2.2.2 控制器2.2.3 计算机的工作过程2.2.4 计算机系统层次结构2.2.5 存储器3 计算机性能指标2.1 计算机系统组成1 计算机发展历程1.1 软硬件发展电子管时代:ENIAC是第一台电子数字计算机使用机器语言:计算机能够直接理解的0101电信号(偏向于机器如何运行)汇原创 2020-06-28 20:45:14 · 900 阅读 · 1 评论