计算机组成原理(1)

功能部件

主存储器

存储体:存放信息的实体

寻址系统(地址寄存器,译码器):对地址码译码,选择存储单元

读写线路和数据寄存器:完成读写操作,暂存读写数据

控制线路:产生读写时序,控制读写操作

地址寄存器<->译码器<->存储体<->读写线路<->数据寄存器

控制线路

运算器

功能:加工信息

组成:

移位器:直接或移位送出运算结果(左移,右移)

ALU(算数逻辑运算器):通过加法器实现运算操作(由全加器求和,由进位链传递进位信号)

选择器(两个):选择操作数,选择控制条件,实现各种算法

通用寄存器组:提供操作数,存放运算结果

输入输出设备

功能:转换信息

输入:原始信息->代码,送入主机

输出:处理结果->人所能接受的形式

控制器

功能:产生控制命令(微命令),控制全机操作 

组成:微命令发生器(根据指令信息(操作信号),状态信息(程序的转移),时序信号(时间条件)决定命令)

微命令产生方式

组合逻辑控制方式:由组合逻辑电路产生微命令

微程序控制方式:由微指令产生微命令

硬件系统结构

普遍采用以总线为基础的系统结构

总线:能为多个部件分时共享的一组信息传送线路

功能:

内总线cup内部

局部总线单个功能部件内部,芯片之间

系统总线计算机系统内部各个部件之间

外总线一个计算机系统与另一个系统

信息: 

地址总线 地址信息 

数据总线 数据信息

控制总线 控制命令

时序:

同步总线

异步总线

格式:

并行总线

串行总线

方向:

单向总线

双向总线

计算机系统的性能指标

基本字长

操作数的基本位数(8位,16位,32位)

影响计算精度,指令功能

存储容量

主存容量 存储单元的个数(决定地址位数)*位数(编址单位)

外存容量 常表示为字节数

外存容量与地址码位数无关

运算速度

定点/浮点四则运算时间

每秒平均执行的指令条数(MIPS)

CPU时钟频率(MHz)

处理的功能

指令系统的功能(寻址方式,指令类型)

系统软件配置