存储器的基本构成
运算器
运算器结构:
ALU (逻辑运算单元)
ACC (保存计算结果)
X (数据寄存器)
MQ (计算结果位数增多的时候,MQ作为ACC增加的部分)
ACC | MQ | X | |
---|---|---|---|
加法 | 被加数、和 | 加数 | |
减法 | 被减数、差 | 减数 | |
乘法 | 乘积高位 | 乘数、乘积低位 | 被乘数 |
加法操作:
减法操作:
乘法操作:
除法操作:
控制器的作用?
解释一条指令,保证指令顺序完成。
PC当前要执行的指令的地址,(PC+1)表示下一指令的地址。
完成一条指令的过程?
取指令(从PC所指的位置取指令到 IR)
分析指令(分析存放在 IR 中的指令)
执行指令 (CU 发出控制信号)
计算机的硬件系统结构图:
取数指令执行过程:
存数指令的执行过程:
衡量一个计算机的运行速度:
机
器
字
长
{
C
P
U
一
次
能
处
理
的
数
据
的
位
数
,
与
C
P
U
的
寄
存
器
位
数
有
关
机器字长\begin {cases} CPU \ 一次能处理的数据的位数,与 \ CPU \ 的寄存器位数有关 \end{cases}
机器字长{CPU 一次能处理的数据的位数,与 CPU 的寄存器位数有关
运 算 速 度 { 主 频 核 数 , 每 个 核 支 持 的 线 程 数 C P I 执 行 一 条 指 令 所 需 要 的 时 钟 周 期 数 M I P S 每 秒 执 行 百 万 条 指 令 F L O P S 每 秒 浮 点 数 运 算 次 数 运算速度\begin{cases} 主频\\ 核数,每个核支持的线程数\\ CPI \ 执行一条指令所需要的时钟周期数\\ MIPS \ 每秒执行百万条指令\\ FLOPS \ 每秒浮点数运算次数\\ \end{cases} 运算速度⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧主频核数,每个核支持的线程数CPI 执行一条指令所需要的时钟周期数MIPS 每秒执行百万条指令FLOPS 每秒浮点数运算次数
存 储 容 量 { 主 存 容 量 1. 存 储 单 元 数 ∗ 存 储 字 长 辐 存 容 量 存储容量\begin {cases} 主存容量1.存储单元数 * 存储字长\\ 辐存容量\\ \end{cases} 存储容量{主存容量1.存储单元数∗存储字长辐存容量