計算機系統概述

2021-10-03 06:54:08 字數 1111 閱讀 2983

計算機硬體發展

第一代計算機,電子管計算機,這代計算機只有機器語言即01**,執行速度比較慢,

第二代計算機,電晶體計算機,開始出現分時作業系統和一些高階語言

第三代計算機,中小規模計算機,開始有了作業系統雛形

***計算機,超大規模積體電路,開始出現微型處理器

計算機軟體的發展。剛開始的計算機沒有什麼軟體,直到開始有了作業系統之後,軟體的種類和數目才開始豐富起來

計算機的體系結構

1、馮諾依曼結構,也就是現在大多數計算機的基本結構。在最開始的馮諾依曼機器中,是以運算器為核心。但是隨著技術的發展,為了使i/o操作不在占用運算器的時間,慢慢變成了以儲存器為核心的構造。馮諾依曼是把指令和資料都放在同乙個暫存器中,根據執行週期中的不同時間段去區分是指令還是資料。

2、哈佛結構是將指令和資料放在不同的暫存器中。

這裡我們要明確一點,馮諾依曼結構又稱為儲存程式結構,即在程式執行前將指令和資料存放在主存中,開始執行的時候按照程式的第一條指令開始,順序執行指令。

計算機執行過程

計算機是事先將程式裝好,然後再開始執行,就不得不說一些偏硬體的知識。

有乙個被稱為「程式計數器(pc)」的東西,用來自動指向將要執行的指令,pc與mar是直接相連的。暫存器裡面有位址暫存器(mar)和資料暫存器(mdr),分別用來存放資料的位址和資料。在指令暫存器(ir)中,存放的是一系列的指令。每一行的指令(其實在電子元件中是以高低電瓶表示)中,被規定了哪些是用來進行操作(op),哪些是用來取址(ad,存放的是位址而非資料)。op的高低電瓶要傳送給cu,cu是控制單元,用來進行操作的控制。ad就去往mar(先放入位址暫存器中,然後去往相應的存數單元),在將獲得數存入mdr。

取指令:pc--->mar--->m-->mdr

分析指令:op(ir)--->cu

執行指令:ad(ir)--->mar--->m--->mdr

計算機系統概述

cpu工作的基本週期中,首先從記憶體中提取指令,之後對其解碼以確定其型別和運算元,最後執行 重複取指 解碼並執行下一指令,直至所有程序執行完畢。進一步分析 cpu必須具有控制程式的順序執行 指令控制 產生完成每條指令所需要的控制命令 操作控制 對各種操作加上時間上的控制 時間控制 對資料進行算術運算...

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