考研：计算机组成原理-计算机系统层次结构

早期冯诺依曼机核心结构

运算器，存储器，控制器。也即当代cpu的组成部分。

主存（存储器）

主要由存储介质、MAR、MDR、时序逻辑控制电路组成。MAR（地址寄存器）中存放访存地址，是用来定位所需要的存储单元。MDR（数据寄存器）是中介，用于暂存别的部件需要使用的数据。就像主存的前台。

运算器

运算器提供两种功能：算术运算（➕➖✖️➗）、逻辑运算（与或非、异或、比较、移位）。进行这一切运算的核心是ALU（算术逻辑单元），而环绕它身边的是一些辅助（草稿纸）用的寄存器，包括有：ACC（➕➖）、MQ（✖️➗）、X操作数寄存器、PSW程序状态寄存器。他们都属于寄存器，就像草稿纸一般辅助ALU运算。

控制器

控制器是指挥中心，由PC、IR、CU组成。

PC中保存着下一条即将执行的指令的地址，计算机的指路牌。

IR（指令寄存器）分为两个部分：OP（操作码）、AD（操作数的地址）。

在运行的过程中，IR中的OP送往CU中，将指令码翻译成为具体的微操作序列。IR中的AD送往MAR取操作数。指令运行完后，PC自动➕1，以达到程序自动运行的目的。

计算机的基本工作过程：

取指令：将PC中的地址给主存的MAR，通过MAR找到指令后放入MDR中，IR从MDR将指令取走。

分析指令：从IR中的OP取出指令送给CU进行指令的翻译。

执行指令：从IR的AD中取出操作数的地址，送到MAR，寻找到那个数据，送到MDR中，然后运算器的相关寄存器取走该数据。

 

计算机的性能指标

1. 机器字长
2. 数据通路带宽：指数据总线一次所能并行传送信息的位数。
3. 主存容量
4. 运算速度：吞吐量（单位时间内处理请求的数量）、响应时间（发送请求到收到结果的时间）、cpu时钟频率
5. MIPS：每秒执行百万条指令数量
6. MELOPS：每秒执行多少百万次浮点数运算

几个专业术语：

系列机：使用相同的基本指令系统

兼容：硬件或软件上存在兼容性

固件：将程序固定在ROM中的组成的部件