计算机组成原理
计算机组成原理复习提纲及重点
(注:此为主要部分,如有漏网之鱼,也属正常)
1.计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统组成。
计算机软件系统:系统软件(标准程序库+语言处理程序+操作系统+数据库管理系统+系统服务程序等)+应用软件
计算机硬件系统=主机(CPU+主存)+外设(I/O设备)
CPU由运算器和控制器组成,其核心部件是算术逻辑运算单元ALU和控制单元CU。
当前微机CPU的制造工艺有180nm-->130nm-->90nm-->65nm-->45nm-->32nm.
计算机芯片行业的摩尔定律:集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番;(引申:微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一半。用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番。)
2.用户用高级语言编写的源程序需要经过翻译程序将其翻译为机器语言程序。
翻译程序有两种:编译程序+解释程序。
机器语言程序由该机器的指令系统中的指令序列组成。可以直接被机器硬件所识别和执行。
3.现在的计算机主要是以运算器为中心的诺依曼机,其原理为冯.诺依曼原理.
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;
指令和数据以同等地位存放在存储器中,可按地址访问;
指令和数据均采用二进制;
指令由操作码和地址码组成,操作码表示操作的性质,地址码表示操作数在存储器中的位置;
指令在存储器按顺序存放。
机器以运算器为中心,输入设备输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
4.计算机系统的五大部件之间的互联方式有两种,一种是各部件之间使用单独连线的分散连接方式;一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,即总线连接.
总线:一组能为多个部件共享的公共信息传送线路,可以分时地接收与发送各部件的信息.
总线分类
按照数据传送方式:并行传输总线+串行传输总线
按照连接部件不同:片内总线+系统总线+通信总线
系统总线:CPU、主存、I/O设备(通过I/O接口)各大部件之间的信息传输线。
根据传输信息的不同,系统总线可分为:数据总线+地址总线+控制总线。
总线性能指标:
总线宽度(数据总线的根数,如8根、16根、32根、64根,或用位表示,如8位、16位、32位、64位)
总线带宽(总线数据传输速率,即单位时间内总线上传输数据的位数,
通常用每秒传输信息的字节数B/s来衡量,或者更大的单位MB/s,GB/s)
总线带宽计算公式:总线宽度×一个时钟周期内交换的数据位数×总线频率
这里的总线频率以等效频率来计算。
总线结构通常可分为单总线结构和多总线结构,多总线结构的划分主要是以I/O设备的速度来