计组 CPU内各寄存器的位数(PC、IR、MAR、MDR)、三个周期的关联(指令、机器、时钟)与相关计算

1.

PC:程序计数器
。用于存放下一条指令的地址,当取完一个字节以后,PC的值会自动加一,为取在下一条指令做准备。位数和MAR位数相同。     PC中存放的是下一条指令的地址,就是其存储器中存放的位置,和MAR地址寄存器的定义相同,都是寻找到某个具体的存储单元。

IR: 指令寄存器,用于存放译码之后的指令。字长和指令字长相同。

MDR:主存数据寄存器。位数表示主存一个存储空间的存储字长
MAR:主存地址寄存器。位数反应存储单元个数,存放的是用于索引存储器的地址,其位数和地址总线位数相同。


存储单元表示存储二进制代码的容器,一个存储单元可以存储一连串的二进制代码,这串二进制代码被称为一个存储字,代码的位数为存储字长。

MAR与MDR:假设主存是一个含有若干存储单元的存储器,我们这里给存储单元进行标号,0、1、2…,此时MAR的作用就是找到这个标号所对应的单元,但是并不知道这个单元内部的东西。找到这个单元之后,存储器把这个单元内部的数据内容放到MDR中。

2.

 CPU性能衡量参数-主频,MIPS,CPI,时钟周期,机器周期,指令周期

1)主频 = 时钟频率,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为MHz,它反映了CPU的基本工作节拍;

时钟频率又称主频,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为M

参考资源链接:[软考中级软件设师:核心知识点笔记详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/5nir5hemyo?utm_source=wenku_answer2doc_content) 指令寄存器IR)和程序数器(PC)是CPU控制器中的关键部件,它们共同参指令的提取和执行过程。首先,程序数器(PC)负责存储下一条即将被执行的指令的内存地址。当CPU执行一条指令时,它首先会将PC中存储的地址发送到地址总线,这样就能从内存中获取到相应的指令。获取到的指令会被暂时存储在指令寄存器IR)中,供指令译码器(ID)解析使用。 在指令执行完毕后,程序数器(PC)会更新,通常是指向下一条指令的地址。如果当前执行的指令是跳转指令,则PC会被设置为跳转目标的地址,实现程序的控制流改变。指令寄存器IR)在指令执行期间保持当前指令不变,直至执行结束。 此外,多核CPU架构下,每个核心都有自己的程序数器,这使得它们可以并行处理多个任务,提高计算效率。而对于数据表示和校验码的理解,它们是计算中的基础概念,对于理解计算机内部数据的存储、传输和处理至关重要。例如,浮点数表示法决定了计算机如何存储和计算小数,而NAN则用于表示无效或未定义的浮点运算结果。校验码技术,如奇偶校验码、海明码和循环冗余校验码(CRC),则是为了检测和纠正数据传输和存储过程中的错误。掌握这些知识,对软件设师来说,不仅能够更好地理解计算机系统的工作原理,还能够设出更加健壮的软件系统。对于想要全面深入学习这些概念的读者,推荐参阅《软考中级软件设师:核心知识点笔记详解》,这份资源将帮助你构建系统化的知识体系,为软件设打下坚实的基础。 参考资源链接:[软考中级软件设师:核心知识点笔记详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/5nir5hemyo?utm_source=wenku_answer2doc_content)
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