计算机组成原理笔记

一.概论

1.计算机组成原理是为了研究计算机硬件在底层是怎么相互协调工作的

2.低电平就是电压比较低的情况(表示二进制0)，高电平就是电压比较高的情况(表示二进制1)

3.计算机系统的评判：硬件决定了天花板，软件决定了可以把硬件发挥出来多少

4.机器字长:计算机一次整数运算所能处理的二进制位数

5.在计算机系统中软件和硬件在逻辑上是等效的

6.主存就是主存储器，辅存储器就是机械硬盘(固态硬盘)

7.假如cpu想要到主存储器中得到数据，首先给mar发送地址，mar根据地址去找相应的数据，找到数据后放在mdr中，然后就可以从mdr中得到数据了，

当cpu想要存储数据的时候，cpu告诉mar要把数据存到哪个位置，把要存放的数据放在mdr中，最后，cpu

通过控制总线告诉主存储器，执行写操作，就可以完成存放数据了

8.MAR存储位数可以有多少个存储单元，因为它表示了地址的范围，

MDR的位数表示了一个存储单元可以放多少个bit的数据，如果MDR为16，那么可以说该计算机中一个字可以表示16bit

1字节（Byte）=8bit 即1B=8bit

1B=1字节

1b=1bit 也就是说bit可以简写为b

9.计算机工作时的原理小例子：

第一条指令：

(1):首先去存储器中找到要执行的指令（首先让pc为0，然后去取指令）

(2):得到的指令给，cpu控制单元，cup控制单元通过分析该指令后得知要取地址为5的数据

(3):最后在控制单元的指挥下，得到的数据2会放在acc累加器中

至此就完成了一个取数的指令

下一步pc自动加一，进行读取下一条指令

第二条指令：

(1)取到第二条指令是乘，并取到b的值

(2)将b的值放到MQ乘商寄存器中

(3)将a放到通用寄存器x中

(4)告诉算术逻辑单元，进行相关运算，把最终相乘的结果放到累加器acc里面，如果相乘的得到的结果太大，会放到MQ乘商寄存器中

下一步

第三条指令：

(1)取c在与a*b相加

第四条指令

把最终得到的结果存起来

第五条指令

停机指令

总的来说，分为三个大步骤

取指令，分析指令，执行指令，前面两步都是一样的

透明的就是看不见的！

9.kB 2^10

MB 2^20

GB 2^30

TB 2^40

1B(字节)=8bit(比特)

地址寄存器MAR (Address Register):MAR用于寻址，其位数对应着存储单元的个数，如MAR为10位，则有210= 1024个存储单元，记为1K。MAR的长度与PC的长度相等。

数据寄存器MDR(Data Register):MDR的位数和存储字长相等，一般为字 节的2次幂的整数倍。