计算机组成原理课堂课后笔记

前言

好记性不如烂笔头。记着好时而温习之

存储器

存储器：{
主存：SRAM…DRAM…ROM(bios)
辅存：光盘，磁盘，u盘
缓存：使用的是SRAM…被集成到了cpu内
闪存：固态硬盘用的就是闪存
}

MAR(存储器地址寄存器)和MDR(存储器数据缓冲寄存器)是用来帮助完成CPU和主存储器之间的通信的寄存器～～>逻辑上属于主存，但物理上是集成到cpu内部的。

cpu

cpu[ cpu:运算+控制
控制器：IR(指令寄存器)…PC(程序计数器～～也是一个寄存器)…CU(控制单元)
运算器：ACC(累加器，存操作数/运算结果)…ALU(算术逻辑运算单元…负责算术/逻辑的运算)…MQ(乘商寄存器，存乘数/商)…X(操作数寄存器，也可指任一部件)(这几个都是寄存器)
]

io输入输出

总线

数据通路带宽:数据总线一次所能并行传送信息的位数

吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量…它取决于信息能多快地输入内存,CPU能多快地取指令,数据能多快地从内存取出或存入,以及所得结果能多快地从内存送给一台外部设备。这些步骤中的每一步都关系到主存,因此,系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。

响应时间:指从用户向计算机发送一个请求,到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间。
通常包括cPU时间(运行一个程序所花费的时间)与等待时间(用于磁盘访问、存储器访问、Vo操作、操作系统开销等时间)。

计算机中数的表示和运算

原码补码反码移码

正数的原码、反码、补码都相同

负数的反码是原码符号位不变，剩余位按位取反

负数的补码是反码+1

一个数的移码是补码的符号位取反

【A+B】补=【A】补+【B】补

【-B】补=【B】补再连同符号位取反加一

进制转换

进制转换：基数就是符号的个数。如16进制的基数是16，整数位的最后一位是几就表示几.
除基取余，乘基取整。(整数位的表示)右到左是01234…(小数位的表示)左到右是0，-1，-2，-3，-4…

无符有符号数

无符号数中,所有的位都用于直接表示该值的大小.有符号数中最高位用于表示正负
1001如果是无符则为9
如果是有符号数则为+1，0001有符号数为-1
n位无符号数的表示范围：0～(2^n)-1

实验

备忘录

冯诺依曼计算机：
1.计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大部件组成
2.指令和数据以同等地位存于存储器内,并可按地址寻访。
3.指令和数据均用二进制代码表示
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。通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序
6.早期的冯诺依曼机以运算器为中心,输入/输出设备通过运算器与存储器传送数据。

(注：现代计算机以存储器为中心)

2^10 K
20 M
30 G
40 T

吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量…它取决于信息能多快地输入内存,CPU能多快地取指令,数据能多快地从内存取出或存入,以及所得结果能多快地从内存送给一台外部设备。这些步骤中的每一步都关系到主存,因此,系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。

计算机为何选择二进制
硬件运行的动力就是高低电平