計算機組成原理高分筆記-筆記
計算機考研四大件之一,計算機組成原理。充電中ing…
計算機系統概述(硬體+軟體)
馮 · 諾依曼體系結構:運算器、控制器、儲存器、I/O裝置 運算器+控制器=CPU;CPU+主儲存器=主機;I/O裝置=外部裝置 軟硬體在邏輯上是等效的 系統軟體+應用軟體=計算機軟體 程式語言=機器語言+組合語言+高階語言 編譯程式,解釋程式,彙編程式
資料的表示和運算
10,2,8,16 BCD碼:8421 ASCII碼,漢字編碼,大小端,校檢碼 原碼,反碼,補碼,溢位 浮點數 算術邏輯單元
儲存器層次結構
儲存器 RAM,ROM, 效能指標:儲存容量=儲存字數*字長,單位成本=總成本/總容量,儲存速度=資料傳輸率=資料的寬度/儲存週期
指令系統
指令=操作碼(分定長操作碼與不定長操作碼)+地址碼(也叫運算元欄位)
零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令、四地址指令
定址方式:指令定址,資料定址
RISC 和CISC 是目前設計製造微處理器的兩種典型技術。
CISC:Complex Instruction Set Computer。inter ,amd RISC:Reduced Instruction Set Computer。Compaq,IBM,HP,mips,SUN
中央處理器
CPU功能:指令控制,操作控制,時間控制,資料加工,中斷處理
匯流排
這部分內容是我一直想看的,總是在說什麼系統匯流排南橋北橋,迷迷糊糊。
為什麼會出現匯流排結構?
匯流排結構相反的是分散結構,早期計算機都是分散結構,但隨著外設越來越多,線纜越來越多,分散結構在增減外設的時候不容易實現,太麻煩,所以設計成匯流排結構。分3類:單匯流排,雙匯流排,三匯流排。效能指標:匯流排寬度,匯流排頻寬。
為什麼會出現匯流排仲裁?
由於匯流排是一種共享結構,所以會出現資源枯竭,多個裝置搶匯流排控制權的問題。為了解決該問題,採用匯流排仲裁部件,合理的選擇一個主裝置來獲得匯流排控制權。兩種方式:集中仲裁方式,分佈仲裁方式。
匯流排操作完成一次,被稱為一個匯流排週期。4個階段:申請分配,定址,傳送資料,結束。 匯流排標準都有什麼?
系統匯流排標準:ISA(最早), EISA(32位CPU), VESA(32位CPU-多媒體), PCI(32/64位CPU,支援即插即用), PCI-Express(最新標準,全面取代PCI和AGP) 裝置匯流排標準:IDE(CPU-磁碟), AGP(記憶體-顯示卡), USB, SATA(硬碟-主機板)
輸入/輸出系統
I/O黑歷史:
- 早期階段(程式查詢方式)的淘汰原因:I/O裝置與主存所有的訊息交換都必須通過CPU,及其浪費時間;I/O與CPU緊密捆綁,增刪外設非常不方便。
- 介面模組和DMA階段(中斷方式和DMA方式):的淘汰原因:使用了匯流排連線方式,實現了CPU與I/O裝置的並行工作,但在主機與I/O交換資訊時,CPU仍然要中斷現行程式。
- 具有通道階段的結構:通道是負責I/O裝置及實現主存-IO裝置通訊的部件,一個特殊的、依附於CPU的處理器。
- 具有I/O處理器的階段:xxxx
I/O系統:軟體,硬體 I/O裝置分類:輸入,輸出,輸入+輸出 為什麼要有I/O介面?
因為出現了以下問題:
- 有些IO口速度太慢,和CPU相差太大
- 一臺機器會有多臺IO裝置
- 有些裝置是序列傳輸資料,而CPU是並行傳送
IO介面是主機和外設的橋樑,所有傳輸資訊都要先放在IO介面中,所以IO口必須有暫存器,用來儲存資訊,這些暫存器就叫IO埠。 每一臺IO裝置都通過IO介面連到系統總線上。
發現一個讀這套書的方法:在本書的最後附錄部分,有歷年真題考點統計表。對照統計表,一個考點一個考點從前面找內容,會比老老實實看目的性強得多。