《计算机组成原理》第1篇 概论

一、计算机系统概论

• 1.1.3要区分计算机组成和计算机体系结构

计算机体系结构：是指那些能够被程序员所见到的计算机属性，即概念性的结构与功能特性。
计算机组成：是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。

。。例如，指令系统体现了机器的属性，这是计算机结构的问题但单指令的实现，即如何取指令、分析指令、取操作数、运算、送结果等，这些属于是计算机组成的问题。再比如，一台机器是否具备乘法指令的功能，属于计算机的结构问题，实现乘法指令采用什么方式，属于计算机组成问题。
。。感觉呢，计算机结构更加抽象一些，而计算机组成就是它的具体实现。

• 1.2.1冯诺依曼计算机的特点

1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成
2.指令和数据以同等的地位存放于存储器中，并可按地址回访。
3.⭐指令和数据均以二进制数表示
4.指令由操作码和地址码组成，操作码表示操作的顺序，地址码表示操作数在存储器中的位置。
5.⭐指令在存储器中按顺序存放。通常，指令时顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6.⭐机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成。

• 1.2.3计算机的工作步骤

  • 主存储器

  （1）注意：每个存储元件寄存的是1位二进制数，也就是不是“1”就是“0”。存储单元能储存一串二进制数据，这串代码称为储存字。这串二进制代码的位数也称为存储字长，可以为8位、16、位、32位等等，一个存储字还可代表一条指令。
  （2）主存的工作方式是按地址访问存储器（访存）
  （3）MAR（Memory Address Register ）是存储器地址寄存器，存放储存单元的地址（有点像java的栈内存），其位数对应存储单元的个数（如MAR为10位，则有2^10=1024个存储单元，记为1K）
  （4）MDR（Memory Data Register）是存储器数据寄存器，用来存放从存储体取出的代码或准备往某存储单元存入的代码，其位数与存储字长相等。
  （5） 随着精度要求的提高，要求指令字长和数据字长可变，他们长度由字节的个数来表示。存储字长、指令字长、数据字长可各不相同，但他们必须是字节的整数倍。

  • 运算器

  ACC（累加器）、MQ（乘商寄存器）、X（操作数寄存器）
  注意乘积高位和乘积低位。