计算机系统概述
本文最后更新于 2024年9月15日 晚上
摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的品体管数目,约每隔 18 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。也就是说,我们现在和 18个月后花同样的钱买到的 CPU,后者的性能是前者的两倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
计算机层次结构
硬件系统
功能部件
输入设备
输出设备
存储器:主存储器(内存储器或主存):
- CPU能够直接访问的存储器是主存储器
- 主存储器的工作方式是按存储单元的地址进行存取,这种存取方式称为按地址存取方式
- 存储体存放二进制信息,存储器地址寄存器(MAR)存放访存地址,经过地址译码后找到所选的存储单元。存储器数据寄存器(MDR)用于暂存要从存储器中读或写的信息,时序控制逻辑用于产生存储器操作所需的各种时序信号。
- 存储体由许多存储单元组成,每个存储单元包含若干存储元件,每个存储元件存储一位二进制代码“0”或“1”。因此存储单元可存储一串二进制代码,称这串代码为存储字,称这串代码的位数为存储字长,存储字长可以是 1B(8bit)或是字节的偶数倍。
- MAR 用于寻址,其位数反映最多可寻址的存储单元的个数,如MAR为10 位,则最多有210=1024 个存储单元,记为 1K。MAR 的长度与 PC 的长度相等。MDR 的位数通常等于存储字长,一般为字节的2次幂的整数倍。
辅助存储器(外存储器或外存)
- 用于帮助主存储器记忆更多的信息,辅助存储器中的信息必须调入主存储器后,才能为 CPU 所访问。
运算器
控制器程序计数器(PC)
指令寄存器(IR)
控制单元(CU)