計算機組成原理(1

2021-07-15 05:54:44 字數 1684 閱讀 2865

計算機組成原理

第一章 概論

1.世界上第一台電子數字計算機是eniac(1946)

2.電子計算機的發展

第一代 1946-1959 電子管計算機(電子管為基礎器件、延遲線作為儲存器)

第二代 1959-1964 電晶體計算機 (電晶體成為基礎器件 磁芯儲存器為儲存器)

第三代 1964-1975 小中規模積體電路(ssi  msi)計算機(小中規模積體電路為基礎器件)

*** 1975-1990 大、超大規模積體電路計算機 (大、超大規模積體電路為基礎器件 半導體儲存器為儲存器)

第五代 第六代 單片積體電路問世

3.儲存程式的概念

(1)計算機(硬體)是有控制器(cc)、運算器(ca)、儲存器(m)、輸入裝置、輸出裝置組成。

(2)計算機內部用二進位制來表示指令和資料。

(3)將編好的程式和原始資料是事先存入儲存器中,然後再啟動計算機工作。

(注意:馮·諾依曼型計算機與eniac的區別:eniac不是儲存程式的計算機,他的儲存容量極小,只有存20個字長為10位的十進位制數,程式不能實現存入儲存器。)

4.匯流排(bus)

匯流排概念:匯流排是一組能為多個部件服務的公共資訊傳送路線,它能分時地傳送與接收各部件的資訊。

特點:分時,共享

分類:位址匯流排(單向)、資料匯流排(雙向)、控制匯流排

匯流排電路:三態門(0,1,浮空)

5.通道:承擔i/o操作管理的主要部件,能使cpu資料處理和與外部裝置交換資訊兩項操作同時進行。

主機1——n通道1——n裝置控制器1——n外部裝置

6.馮·諾依曼結構vs哈佛結構

馮·諾依曼結構:程式指令儲存器與資料儲存器放在同一儲存器不同物理位置

哈佛結構:程式指令儲存器與資料儲存器放在不同儲存器

7.計算機系統

分類:包括軟體系統(程式、檔案)和硬體系統(硬體實體)

軟體和硬體在邏輯上是等價的

ps:韌體:具有軟體功能的硬體

8.系列機與軟體相容

系列機:廠家相同系統相同但是組成不同實現不同的一系列不同型號的機器。

軟體相容:向上-向下(機器檔次)向前-向後(投入市場時間)

保證向後相容,力爭向上相容

9.實際機器與虛擬機器

實際機器:3-6級

虛擬機器:0-2級

虛擬計算機:是以軟體或者軟體為主實現的機器

10.計算機的工作過程和主要效能指標

1)機器字長:參與運算的數的基本位數,由加法器、暫存器、資料匯流排的位數決定。

2)資料通路寬度:資料匯流排一次所能並行傳送資訊的位數,通常為外部資料匯流排寬度。

3)主儲存量:乙個主儲存器所能儲存的全部資訊量稱為主存容量{位元組數:每1024為1k,2^10=1k,2^20=m;2^30=1g,2^40=1t;字數*字長

4)運算速度:

b:主頻:cpu中最小的時間元素;是cpu時鐘週期(cpi)的倒數

c:mips=指令條數/(執行時間*10^6)=主頻/cpi

d:mflops=浮點操作次數/(執行時間*10^6)

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