《计算机组成原理》第一章 读书笔记
《计算机组成原理》 作者:娄国焕 刘晓悦 出版社:北京大学出版社
冯·洛伊曼计算机体系结构的基本特点:
1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成;
2.采用存储程序的方式,程序和数据放在同一存储器中;
3.数据以二进制码表示;
4.指令由操作码和地址码组成;
5.指令在存储器中按执行顺序存放;
6.机器以运算器为中心(现代计算机以存储器为中心);
存储器
存储器是计算机中用于存放程序和数据的部件。
存储器由存储单元组成,每个存储单元存储一个数据或一条指令,每个存储单元对应一个单元地址。
(图来自书本)
存储器的访问:地址译码将地址总线传来的存储单元地址进行译码,找到要访问的存储单元;再由读写控制电路确定访问方式是读取还是写入,最后完成读写操作。读取的话,将存储单元的数据通过数据总线读出去,写入的话,将数据总线传来的数据写入到存储单元。这些操作都由控制器进行控制。
运算器
运算器对数据进行算术运算和逻辑运算。
运算器通常由算术逻辑部件(ALU)和一系列寄存器组成。寄存器用于存放运算的操作数。
运算器一次能运算的的二进制数的位数,称为字长。常用的计算机字长有8位、16位、32位和64位。
寄存器和存储单元的的长度应与ALU的字长相等或是其的整数倍。
控制器
(图来自书本)
控制器在统一的时钟控制下,从存储器一条一条地读取指令,根据指令的要求安排操作顺序(比如上面的读写操作),并向各部件发送相应的控制信号,控制其执行指令规定的任务。
输入设备
输入设备把人们编好的程序和原始数据输送到计算机中去,并且将其转换成计算机内部所能识别和接收的信息。
输入设备与主机之间通过接口连接(比如USB接口,声音的接口,DVI,HMDI等),采用接口的原因:
1.输入设备大多是机电设备,传输数据的速度远低于主机,需要用接口做数据缓冲;
2.输入设备的信息格式与主机的不同,需要进行格式转换;
3.接口还可以向主机报告设备的运行状态,传达主机命令等;
输出设备
输出设备将计算机的处理结果以人或其他设备所能接收的形式送出计算机。
硬盘即可以是输入设备也可以是输出设备