計算機硬體的組成
控制器控制器是分析和執行指令的部件，也是統一指揮並控制計算機各部件協調工作的中心部件，所依據的是機器指令。
指令暫存器ir：儲存即將執行的指令
指令解碼器id：對指令中的操作碼字段進行分析解釋
時序部件：提供時序控制訊號
運算器運算器也稱為算術邏輯單元（arithmeticandlogicunit，alu），其主要功能是在控制器的控制下完成各種算術運算和邏輯運算。
主儲存器
主儲存器也稱為記憶體儲器（通常簡稱為「記憶體」或「主存」）。儲存現 場操作的資訊與中間結果，包括機器指令和資料。
輔助儲存器
輔助儲存器也稱為外儲存器，通常簡稱為外存或輔存。儲存需要長期儲存的各種資訊。
輸入裝置
輸入裝置的任務是把人們編好的程式和原始資料送到計算機中去，並 且將它們轉換成計算機內部所能識別和接受的資訊方式。常見的輸入裝置有鍵盤、 滑鼠、掃瞄器等
輸出裝置
輸出裝置的任務是將計算機的處理結果以人或其他裝置所能接受的 形式送出計算機。目前，最常用的輸出裝置是印表機和顯示器。
計算機系統結構的分類
單指令流單資料流（single instruction stream and single data stream，sisd）
單指令流多資料流（single instruction stream and multiple data stream，simd）
多指令流單資料流（multiple instruction stream and single data stream，misd）
多指令流多資料流（multiple instruction stream and multiple data stream，mimd）
複雜指令集系統與精簡指令集系統
複雜指令系統計算機（complex instruction set computer，cisc）
增強指令的功能，設定一些功能複雜的指令，把一些原來由軟體實現的、常用的功能改用硬體的指令系統來實現。其特點如下：
指令數量眾多
指令使用頻率相差懸殊
支援很多種定址方式
變長的指令
指令可以對主存單元中的資料直接進行處理
以微程式控制為主
精簡指令系統計算機（reduced instruction set computer，risc）
盡量簡化指令功能，只保留那些功能簡單，能在乙個節拍內執行完成指令，較複雜的功能用一段子程式來實現。其特點如下：
指令數量少
指令的定址方式少
指令長度固定
以硬佈線邏輯控制為主
單週期指令執行，採用流水線技術
優化的編譯器：risc 的精簡指令集使編譯工作簡單化
cpu 中的通用暫存器數量多，一般在 32 個以上，有的可達上千個 匯流排
資料匯流排：用來傳送資料資訊
控制匯流排：用來傳送各種控制訊號
傳統的儲存器系統一般分為高速緩衝儲存器（cache）、主存、輔存**
隨機演算法。這是最簡單的替換演算法。隨機法完全不管 cache 塊過去、現在及將來的使用情況，簡單地根據乙個隨機數，選擇一塊替換掉。
先進先出（first in and first out，fifo）演算法。按調入 cache 的先後決定淘汰的順序，即在需要更新時，將最先進入 cache 的塊作為被替換的塊
近期最少使用（least recently used，lru）演算法。lru 演算法是把 cpu 近期最少使用的塊作為被替換的塊
流水線技術把乙個任務分解為若干順序執行的子任務，不同的子任務由不同的執行機構負責執行，而這些機構可以同時並行工作。在任一時刻，任一任務只占用其中乙個執行機構，這樣就可以實現多個任務的重疊執行，以提高工作效率。
計算機組成原理 計算機系統體系結構
一 什麼是計算機系統體系結構 一直認為乙個微處理器 microprocesser 或者 一塊晶元 chip 稱為計算機系統，但是計算機系統包過讀取並執行程式的 處理單元 central processing unit cpu 儲存程式和資料的儲存器，以及晶元轉化為實用其他子系統。這些子系統會使cpu...
計算機組成原理之計算機的體系結構
馮諾依曼提出了計算機的構成，計算機主要由輸入裝置 輸出裝置 儲存器 控制器 運算器組成,cpu由運算器和控制器構成。首先大家可以試想一下，我們的資料以二進位制位元組流的形式從輸入裝置達到運算器，最後才放入儲存器，本來處理完資料之後直接可以由輸出裝置輸出的，但是還是要經過運算器才能到達輸出裝置，這樣效...
計算機組成與體系結構 流水線（5）
相關引數計算 流水線執行時間計算 流水線吞吐率 流水線加速比 流水線效率 概念 流水線是指在程式執行 多條指令進行操作 的一種準並行處理實現技術，各種部件同時處理是 針對不同指令而言的，它們可同時為多條指令的不同部分進行工作，以提高各個部件的利用率和指令的平均執行速度 例題 一條指令的執行過程分解為...