计算机组成原理笔记
计算机原理基础知识点 知乎
计算机原理基础知识点知乎计算机原理是计算机科学与技术的基础，是计算机专业学生必须掌握的知识点。
本文将探讨计算机原理的基础知识点。
一、计算机硬件基础知识1.计算机的组成：计算机由CPU、内存、输入输出设备等构成。
2.计算机的运行过程：计算机的运行过程包括取指阶段、译码阶段、执行阶段和写回阶段。
3.计算机的存储器分类：计算机的存储器包括RAM和ROM，其中RAM又分为静态RAM和动态RAM。
二、计算机系统基础知识1.操作系统的功能：操作系统的主要功能包括管理计算机硬件资源、提供用户接口和控制程序执行等。
2.进程的概念：进程是计算机中正在运行的程序的实例，它包含程序代码、数据和程序计数器等。
3.进程的状态转换：进程的状态包括就绪状态、运行状态和阻塞状态，进程在这些状态之间进行转换。
三、计算机网络基础知识1.计算机网络的分类：计算机网络按照规模可以分为局域网、城域网和广域网，按照协议可以分为TCP/IP和OSI。
2.互联网的原理：互联网的原理是基于TCP/IP协议的分组交换技术，采用路由器进行数据转发。
3.网络安全的基本概念：网络安全的基本概念包括认证、授权、加密和防火墙等。
四、计算机编程基础知识1.程序的基本结构：程序的基本结构包括变量、常量、表达式、语句和函数等。
2.控制结构：控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构等。
3.数据结构：数据结构包括数组、链表、栈和队列等。
五、计算机组成原理基础知识1.数字逻辑电路：数字逻辑电路是计算机中最基本的电路，包括与门、或门、非门和异或门等。
2.存储器的结构：存储器的结构包括RAM和ROM，其中RAM又分为静态RAM和动态RAM。
3.指令系统的设计：指令系统的设计包括指令格式、地址寻址方式和指令流水线等。
总结起来，计算机原理基础知识点包括计算机硬件基础知识、计算机系统基础知识、计算机网络基础知识、计算机编程基础知识和计算机组成原理基础知识等。
掌握这些基础知识对于计算机专业学生来说十分重要，可以为后续的学习和工作打下坚实的基础。
西北工业大学847计算机原理及网络考研精编资料
2020 年西北工业大学847 计算机原理及网络考研精品资料一、重点名校考研真题汇编及考研大纲1．重点名校：计算机网络（含计算机组成原理） 2014-2018年考研真题汇编（暂无答案）2 . 西北工业大学 847计算机原理及网络考研大纲①2018年西北工业大学847计算机原理及网络考研大纲。
②2019年西北工业大学847计算机原理及网络考研大纲。
二、 2020年西北工业大学 847计算机原理及网络考研资料3 ．唐朔飞《计算机组成原理》考研相关资料（ 1）唐朔飞《计算机组成原理》[笔记+课件+提纲]①西北工业大学 847计算机原理及网络之唐朔飞《计算机组成原理》考研复习笔记。
②西北工业大学847计算机原理及网络之唐朔飞《计算机组成原理》本科生课件。
③西北工业大学847计算机原理及网络之唐朔飞《计算机组成原理》复习提纲。
4 ．谢希仁、吴功宜《计算机网络》考研相关资料（ 1）谢希仁、吴功宜《计算机网络》[笔记+课件+提纲]①西北工业大学 847计算机原理及网络之谢希仁、吴功宜《计算机网络》考研复习笔记。
②西北工业大学847计算机原理及网络之谢希仁、吴功宜《计算机网络》本科生课件。
③西北工业大学847计算机原理及网络之谢希仁、吴功宜《计算机网络》复习提纲。
5 ．西北工业大学 847计算机原理及网络之计算机组成原理考研核心题库（含答案）①西北工业大学 847计算机原理及网络考研核心题库之计算机组成原理选择题精编。
②西北工业大学847计算机原理及网络考研核心题库之计算机组成原理简答题精编。
③西北工业大学847计算机原理及网络考研核心题库之计算机组成原理计算题精编。
6 ．西北工业大学 847计算机原理及网络之计算机组成原理考研模拟题 [仿真+强化+冲刺]①2020年西北工业大学847计算机原理及网络之计算机组成原理考研专业课六套仿真模拟题。
②2020年西北工业大学847计算机原理及网络之计算机组成原理考研强化六套模拟题及详细答案解析。
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6.3.3 乘法运算 6.3.4 除法运算
6.4.2 浮点乘除 法运算
6.4.1 浮点加减 运算
6.4.3 浮点运算 所需的硬件配置
6.5.1 ALU 电路
6.5.2 快速 进位链
第7章 存储器系统及其层次结 构
01
7.1 概 述
02
7.2 半 导体存储 器
04
7.4 辅 助存储器
06
思考题和 习题
成
4.2.2 控制 器的硬件实 现方法
4.3.1 时序系统 4.3.2 控制方式
4.3.3 指令运行 的基本过程
4.3.4 指令的微 操作序列
01
4Байду номын сангаас4.1 微程序控 制的基本 概念
02
4.4.2 微指令编 码法
03
4.4.3 微程序控 制器的组 成和工作 过程
04
4.4.4 微程序入 口地址的 形成
2.1 计算机中的 数制及数的转换
2.2 二进制数的 运算
2.3 计算机中数 和字符的编码
思考题和习题
2.1.1 计算 机中的数制
2.1.2 不同 数制间数的 转换
2.3.2 汉字的编 码
2.3.1 BCD码和 ASCII码
2.3.3 校验码编 码和解码
第3章 总线系统
01
3.1 总 线的概念 和结构形 态
3.3.1 集中 式仲裁
3.3.2 分布 式仲裁
3.4.1 总线 通信控制
3.4.2 总线 的数据传送 模式
3.5.1 PC机 的局部总线
3.5.2 外部 总线
第4章 中央处理器
01
4.1 中 央处理器 的功能和 组成
02
《计算机组成原理》教案
《计算机组成原理》教案一、课程简介1.1 课程背景计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心课程，旨在帮助学生了解和掌握计算机的基本组成、工作原理和性能优化方法。
通过本课程的学习，学生将能够理解计算机硬件系统的整体结构，掌握各种计算机组件的功能和工作原理，为后续学习操作系统、计算机网络等课程打下基础。
1.2 课程目标（1）了解计算机系统的基本组成和各部分功能；（2）掌握计算机指令系统、中央处理器（CPU）的工作原理；（3）熟悉存储器层次结构、输入输出系统及总线系统；（4）学会分析计算机系统的性能和优化方法。
二、教学内容2.1 计算机系统概述（1）计算机的发展历程；（2）计算机系统的层次结构；（3）计算机系统的硬件和软件组成。
2.2 计算机指令系统（1）指令的分类和格式；（2）寻址方式；（3）指令的执行过程。
2.3 中央处理器（CPU）（1）CPU的结构和功能；（2）流水线技术；（3）多核处理器。
2.4 存储器层次结构（1）存储器概述；（2）随机存取存储器（RAM）；（3）只读存储器（ROM）；（4）缓存（Cache）和虚拟存储器。
2.5 输入输出系统（1）输入输出设备；（2）中断和DMA方式；（3）总线系统。
三、教学方法3.1 讲授法通过讲解、举例、分析等方式，使学生掌握计算机组成原理的基本概念、原理和应用。
3.2 实验法安排实验课程，使学生在实践中了解和验证计算机组成原理的相关知识。
3.3 案例分析法分析实际案例，使学生了解计算机组成原理在实际应用中的作用和意义。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
4.2 期末考试采用闭卷考试方式，测试学生对计算机组成原理知识的掌握程度。
五、教学资源5.1 教材《计算机组成原理》（唐朔飞著，高等教育出版社）。
5.2 辅助资料包括课件、实验指导书、案例分析资料等。
5.3 网络资源推荐学生访问相关学术网站、论坛，了解计算机组成原理的最新研究动态和应用成果。
西南大学计算机基础和数字电路907复习笔记
第一章计算机与计算思维考纲：科学方法、信息素养、计算思维等跨学科范畴的通用性知识、计算学科在科学研究和知识创新中的重要性认识、计算机技术在问题求解中的重要性认识；了解计算机科学史以及计算机科技史对我们知识创新、科技创新、科学研究方法等方面的启发。
说明：★★代表历年考过的真题；★代表考纲中出现的知识点但还未考过的和与考过的真题类似的但还未考过的知识点；无★代表书上有的知识点，需要了解的知识点，以防万一考到。
后期背诵时可以不看。
★科学：是反映自然、社会、思维等客观规律的分科知识体系。
★科学方法：人们在科学研究过程中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种手段和途径。
包括在理论研究、应用研究等科学活动过程中采用的思路、程序、方法和模式等。
★★信息素养：是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息，来解决实际问题或进行信息创造的能力。
可以从以下4个方面来理解信息素养：信息意识：就是指人的信息敏感程度，是人们在生产和生活中自觉和自发的识别、获取和利用信息的一种心理状态信息知识：是指人们为了获取信息和利用信息而应该掌握的与信息技术相关的知识信息能力：是指利用信息技术来解决领域实际问题或进行信息创造的能力。
信息道德：指信息伦理道德、法律、文化等许多社会人文因素。
★★计算思维：是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维的本质是抽象和自动化。
抽象强调的是问题的形式化定义以及建立逻辑模型，而自动化则是逻辑的物理实现，即构建计算机应用系统。
★思维：是人类的高级心理活动，是人的大脑利用已有知识和经验对具体事物进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。
★★智慧：（狭义的）是高等生物所具有的基于神经器官（物质基础）一种高级的综合能力。
★智慧：从心理学上讲，一般认为从感觉到记忆再到思维这一过程。
★★知识：是符合文明方向的，人类对物质世界以及精神世界探索的结果综合。
大一读书笔记3000字大全30篇
大一读书笔记3000字大全30篇大一是大学生活的开端，对于新生来说，面对繁重的学业压力和陌生的学习环境，如何高效地阅读和做好读书笔记成为了一项重要的技能。
下面是一份大一读书笔记3000字大全，包括30篇笔记，希望对大家有所帮助。
1. 《论语》读书笔记《论语》是中国古代经典之一，它记载了孔子及其弟子的言行，是研究儒家思想和道德伦理的重要文献。
这篇笔记主要介绍了《论语》的作者、内容梗概以及自己的阅读心得。
2. 《红楼梦》读书笔记《红楼梦》是中国古代四大名著之一，它以宏大的故事背景和丰富的人物形象而著称。
这篇笔记主要记录了《红楼梦》的主要情节、人物形象以及自己的感受和思考。
3. 《西游记》读书笔记《西游记》是中国古代四大名著之一，它以其奇幻的故事情节和丰富的神话元素而广为人知。
这篇笔记主要介绍了《西游记》的主要情节、人物形象以及自己的阅读体验。
4. 《水浒传》读书笔记《水浒传》是中国古代四大名著之一，它以其英雄豪杰的形象和悲壮的故事情节而受到广大读者的喜爱。
这篇笔记主要记录了《水浒传》的主要情节、人物形象以及自己对其中的英雄精神的理解。
5. 《三国演义》读书笔记《三国演义》是中国古代四大名著之一，它以其庞大的故事背景和丰富的人物形象而被广泛传播。
这篇笔记主要介绍了《三国演义》的主要情节、人物形象以及自己对其中的智谋和勇气的思考。
6. 《活着》读书笔记《活着》是余华的作品，它以其深刻的哲理和感人的故事而广受好评。
这篇笔记主要记录了《活着》的主要情节、人物形象以及自己对其中的人生意义的思考。
7. 《围城》读书笔记《围城》是钱钟书的作品，它以其独特的叙述手法和深刻的社会观察而备受赞誉。
这篇笔记主要介绍了《围城》的主要情节、人物形象以及自己对其中的现实主义思想的思考。
8. 《1984》读书笔记《1984》是乔治·奥威尔的作品，它以其对权力和控制的揭示而成为了一部经典之作。
这篇笔记主要记录了《1984》的主要情节、人物形象以及自己对其中的反乌托邦思想的思考。
读后写,写后读,写后写 判断方法计算机组成原理
计算机组成原理是计算机科学领域中的基础知识，涉及到计算机硬件和软件的结构、功能及其相互关系。
掌握计算机组成原理对于理解计算机工作原理、提高编程技能、解决计算机相关问题等都具有重要意义。
读后写、写后读、写后写是常用的判断方法，可以帮助我们深入理解和掌握计算机组成原理。
一、读后写读后写是指在阅读完相关的计算机组成原理书籍、资料后，通过自己的理解和分析写出相关的知识总结和文章。
这种方法可以帮助我们将阅读到的知识转化为自己的语言表达，促进对知识的消化和整合。
在读后写的过程中，可以结合具体的例子、实践经验等来加深对计算机组成原理的理解，总结出自己的看法和观点。
在阅读计算机组成原理的过程中，我们可以从计算机的基本组成和结构、运行原理、指令系统、存储系统、I/O系统等方面进行学习和思考。
通过阅读相关的经典著作和教材，比如《计算机组成与设计》、《计算机组成原理》等，了解计算机硬件的组成结构，包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等的工作原理和相互作用。
读后写的过程中，我们可以将所学内容按照自己的理解和归纳写成文章或笔记，梳理逻辑思路，明确重点和要点，形成自己的知识体系。
通过写作，可以加深对计算机组成原理的理解，对知识点有更深入的记忆和理解。
二、写后读写后读是指在自己完成计算机组成原理相关的文章或笔记后，再次进行阅读，检查和审视自己的表达是否准确清晰，逻辑是否严谨完整。
这种方法可以帮助我们发现文章中存在的不足和错误，及时进行修正和改进。
通过写后读可以提高文章的质量，加强对知识的掌握和理解。
在写后读的过程中，我们可以结合教材和参考资料，对文章中的相关知识点进行核对和印证，确保文章的准确性和科学性。
在这一过程中，我们可以不断地完善和修正文章内容，增加相关的案例、数据及图表说明，增强文章的说服力和可读性。
写后读还可以帮助我们检测文章的逻辑结构是否清晰，各部分之间的连接是否紧密，语言的表达是否流畅，使得文章更具可读性和充分的传达作者的观点和思想。
计算机组成原理知识点总结——详细版
计算机组成原理知识点总结——详细版(总30页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲第一章1.计算机软件的分类。
P11 计算机软件一般分为两大类：一类叫系统程序，一类叫应用程序。
2.源程序转换到目标程序的方法。
P12 源程序是用算法语言编写的程序。
目标程序（目的程序）是用机器语言书写的程序。
源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序，另一种是通过解释程序解释执行。
3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。
P14 因为任何操作可以有软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。
对于某一机器功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器件价格，速度，可靠性，存储容量等因素。
因此，软件和硬件之间具有逻辑等价性。
第二章1.定点数和浮点数的表示方法。
P16 定点数通常为纯小数或纯整数。
X=XnXn-1 (X1X0)Xn为符号位，0表示正数，1表示负数。
其余位数代表它的量值。
纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1浮点数：一个十进制浮点数N=。
一个任意进制浮点数N=其中M称为浮点数的尾数，是一个纯小数。
E称为浮点数的指数，是一个整数。
比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。
做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。
32位浮点数S（31）E（30-23）M（22-0）64位浮点数S（63）E（62-52）M（51-0）S是浮点数的符号位0正1负。
E是阶码，采用移码方法来表示正负指数。
M为尾数。
P18P182.数据的原码、反码和补码之间的转换。
数据零的三种机器码的表示方法。
P21 一个正整数，当用原码、反码、补码表示时，符号位都固定为0，用二进制表示的数位值都相同，既三种表示方法完全一样。
一个负整数，当用原码、反码、补码表示时，符号位都固定为1，用二进制表示的数位值都不相同，表示方法。
计算科学导论_备课笔记
计算科学导论第1章计算科学的基本概念和基本知识计算科学：是对信息的描述和变换的算法过程包括：算法理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统的研究计算科学的基本问题：什么能自动进行，什么不能自动进行计算学科源于：对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代后期1.1计算模型与二进制计算模型：是刻划“计算”这个概念的一种抽象的形式系统或数学系统算法：是对计算过程的步骤的描述（或状态的一种刻划），是计算方法的一种实现方式1.1.1 计算模型与图林机20世纪30年代：计算模型研究取得突破性进展哥德尔（K.Godel）、丘奇（A.Church）、图林（A.M.Turing）、波斯特（E.L.Post）等人：受到数理逻辑发展中判定问题引起的计算模型研究和构造性数学学派的影响在研究中提出了一些计算模型：递归函数、λ演算、图林机、波斯特系统等并称这些模型是用算法方法解决问题的极限（即：凡是能用算法方法解决的问题，也一定能用这些计算模型解决；反之，这些计算模型解决不了的问题，任何算法也解决不了。
）由于观察“计算”的角度不同，产生了不同的计算模型。
例如：递归函数计算模型把可以计算的问题用函数来表示，从考察可以计算的函数应该具有怎样的构造入手研究计算。
被研究现代计算机的开发者所采纳图林机的基本概念：图林机由一条可无限延长的带子、一个读写头和一个控制读写头工作的控制器组成：每个图林机有一个状态集Q （包括开始、结束状态）和一个符号集S （0、1）。
图林机从开始状态启动，每次动作由控制器根据图林机所处的当前状态和读写头所对准的单元内的符号决定下一步的动作（或操作）。
一旦是结束状态，图林机就停机，此时带子上的内容就是计算结果。
其中每一步操作包含3件事：1，把某个符号写到读写头当前对准的格子内，取代原来的符号；2，读写头左、右移，或不移；3，根据控制器的命令用某个状态（可以是原状态）取代当前的状态，使图林机进入下一个新状态。
计算机专业的考研参考书目和复习攻略
计算机专业的考研参考书目和复习攻略考研计算机组成原理参考书及复习重点计算机组成原理教材:推荐使用的是唐朔飞的《计算机组成原理》和配套的学习指导与习题解答组成原理的重点内容是:数据的表示和计算、主存与CPU的连接、高速缓存与主存的映射、常用寻址方式、CPU指令执行过程、程序中断方式、微程序控制器(重点章节：数据的表示和计算、存储管理之Cache这一块与主存CPU的连接、指令系统等)。
个人觉得组成原理这门课不管对于跨专业的考生还是本专业考生来说都是难度最大的一门,这些年组成原理题出的一般都比较“怪”,虽然这两年的题型日益稳定，但自14年开始，第二个题往往会与上一个题相关联，这就进一步加大了考试难度,我敢说大多数人都不会想到会出这种类型的题,学校自主出题的,各个学校出题风格虽然相差很大,但是只需要参考近几年的真题就可以知道必考的重点内容。
当然关于组原大题考的知识点根据历年真题还是能有迹可循的，后期的时候大家可以稍微研究针对性练习下。
考研计算机组成原理复习要领一、考查目标1、理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。
2、理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。
3、能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。
二、知识点解析在计算机组成原理方面，主要考查计算机系统基础知识、数据的表示和运算、存储器层次结构、指令系统、中央处理器、总线、输入输出系统。
1、计算机系统概述学习计算机组成原理之前，我们先要了解计算机的发展历程，搞清楚计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成)、计算机软件的分类，以及计算机的基本工作过程。
从体系结构上来看，有多种不同类型的计算机，那么这些不同的计算机谁好谁坏?如何评价?所以，还需要我们了解计算机性能评价指标和相关参数，包括吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS等。
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计算机组成原理笔记
计算机体系结构(Computer Architecture)主要研究硬件和软件功能的划分，确定硬
件和软件的界面，哪部分功能由硬件系统来完成，哪部分功能由软件系统来完成。
计算机组成原理(Computer Organization)是依据计算机体系结构，在确定且分配了
硬件子系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，以及它们之
间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性，这点上说计算机组成原理是计算机体
系结构的逻辑实现。
计算机实现(Computer Implementation)是计算机组成的物理实现，包括中央处理器、主存储器、输入输出接口和设备的物理结构，所选用的半导体器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分，电源、冷却、装配等技术，生产工艺和系统调试等各种问题。
总之，就是将完成逻辑设计的计算机组成方案转换成真实的计算机，也就是将满足设计、
运行、价格等各项要求的计算机系统真正地制作并调试出来。
计算机组成原理
【考查目标】
1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理,组成结构以及相互连接方式,
具有完整的计算机系统的整机概念.
2. 理解计算机系统层次化结构概念,熟悉硬件与软件间的界面,掌握指令集体系结构
的基本知识和基本实现方法 3. 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法,对有关计算
机硬件系统中的理论和实际问题进行计算,分析,并能对一些基本部件进行简单设计.
一, 计算机系统概述
(一) 计算机发展历程
第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,
2
占地170m,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储
程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进
行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机.
一般把计算机的发展分为五个阶段: 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代 40 000 第二代 1958-1964 晶体管计算机时代 200 000 第
三代 1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代 1972-1977 大规模集
成电路计算机时代 10 000 000 第五代 1978-现在超大规模集成电路计算机时代 100
000 000 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)电子数字积分机和计算机 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机
组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的
摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番.
数学家冯・诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯・诺依曼机.它有如下特点:
①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访③指令和数据均用二进制数表示
④指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置⑤指令在存储器内按顺序存放
⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成
图中各部件的功能・运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结果暂存在运算器内
・存储器用来存放数据和程序・控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及处理运行结果・输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的信息
・输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式
运算器最少包括3个寄存器(现代计算机内部往往设有通用寄存器)和一个算术逻辑单元(ALU Arithmetic Logic Unit).其中ACC(Accumulator)为累加器,MQ(Multiplier-Quotient Register)为乘商寄存器,X为操作数寄存器,这3个寄存器在完成不同运算时,说存放的操作数类别也各不相同.
计算机的主要硬件指标
(4.a) 主机完成一条指令的过程――以取数指令为例
(4.b) 主机完成一条指令的过程――以存数指令为例
(二) 计算机系统层次结构 1. 计算机硬件的基本组成
计算机硬件主要指计算机的实体部分,通常有运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分. CPU是指将运算器和控制器集成到一个电路芯片中. 2. 计算机软件的分类
计算机软件按照面向对象的不同可分两类:
系统软件:用于管理整个计算机系统,合理分配系统资源,确保计算机正常高效地运行,这类软件面向系统.(包括:标准程序库,语言处理程序,OS,服务程序,数据库管理系统,网络软件)
应用软件:是面向用户根据用户的特殊要求编制的应用程序,这类软件通常实现用户的某类要求. 3. 计算机的工作过程
(1)计算机的工作过程就是执行指令的过程指令由操作码和操作数组成:
操作码指明本指令完成的操作
操作码地址码地址码指明本指令的操作对象
(2)指令的存储指令按照存储器的地址顺序连续的存放在存储器中.
(3)指令的读取为了纪录程序的执行过程,需要一个记录读取指令地址的寄存器,称为指令地址寄存器,或者程序计数器.指令的读取就可以根据程序计数器所指出的指令地址来决定读取的指令,由于指令通常按照地址增加的顺序存放,故此,每次读取一条指令之后,程序计数器加一就为读取下一条指令做好准备. (4)执行指令的过程在控制器的控制下,完成以下三个阶段任务: 1)取指令阶段按照程序计数器取出指令,程序计数器加一 2)指令译码阶段分析操作码,决定操作内容,并准备操作数 3)指令执行阶段
执行操作码所指定内容 (三) 计算机性能指标 1. 吞吐量,响应时间
(1) 吞吐量:单位时间内的数据输出数量.
(2) 响应时间:从事件开始到事件结束的时间,也称执行时间. 2. CPU时钟周期,主频,CPI,CPU执行时间 (1) CPU时钟周期:机器主频的倒数,TC
(2)主频:CPU工作主时钟的频率,机器主频Rc (3)CPI:执行一条指令所需要的平均时
钟周期 (4)CPU执行时间: TCPU=In×CPI×TC
In执行程序中指令的总数
CPI执行每条指令所需的平均时钟周期数 TC时钟周期时间的长度 3.
MIPS,MFLOPS
(1)MIPS:(Million Instructions Per Second)
Te:执行该程序的总时间=指令条数/(MIPS×) In:执行该程序的总指令数 Rc:时钟周
期Tc的到数
MIPS只适合评价标量机,不适合评价向量机.标量机执行一条指令,得到一个运行结果.而向量机执行一条指令,可以得到多个运算结果.
(2) MFLOPS: (Million Floating Point Operations Per Second)
MFLOPS=Ifn/(Te×) Ifn:程序中浮点数的运算次数
MFLOPS测量单位比较适合于衡量向量机的性能.一般而言,同一程序运行在不同的计算机上时往往会执行不同数量的指令数,但所执行的浮点数个数常常是相同的.
特点：
1. MFLOPS取决于机器和程序两方面,不能反映整体情况,只能反映浮点运算情况
2.
同一机器的浮点运算具有一定的同类可比性,而非同类浮点操作仍无可比性当前微处理器
的发展重点
①进一步提高复杂度来提高处理器性能②通过线程进程级的并发性提高处理器性能
③将存储器集成到处理器芯片来提高处理器性能④发展嵌入式处理器软件开发有以下几
个特点 1) 开发周期长 2) 制作成本昂贵
3) 检测软件产品质量的特殊性计算机的展望
一、计算机具有类似人脑的一些超级智能功能
15
要求计算机的速度达10/秒
二、芯片集成度的提高受以下三方面的限制
? 芯片集成度受物理极限的制约 ? 按几何级数递增的制作成本 ? 芯片的功耗、散热、线延迟
计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM
计算机辅助工艺规划 Computer Aided Process Planning CAPP 计算机辅助工
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人…
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