计算机组成原理

计算机系统体系结构

• 计算机系统包括读取并执行程序的中央处理单元（Central processing unit,CPU）,保存程序和数据的存储器，以及输入输出子系统，这些子系统会使CPU与显示器、打印机等外部设备之间的通信变得更加容易。
• 计算机中世纪之星程序的部分叫做CPU,简称处理器。微处理器是单个硅片上实现的CPU。 围绕着微处理器构建的计算机被称作微机。
• 尽管CPU是计算机核心，计算机性能即取决于CPU,也取决于其他子系统的性能。

简单的计算机结构：

• 信息（即程序和数据）保存在存储器中，为了实现不通的目标，计算机会使用不同类型的处理器，如cache、主存、辅存等多个存储层次，大多是处理器都在CPU内继承了cache.
• cache 是存放常用数据的高速、专用存储器。主存中存放了大量的工作数据。辅存是指磁盘和cd-rom,能够存储海量数据。
• 组成计算机的各个子系统通过总线连接在一起，数据通过总线从计算机中的一个位置传递到另一个位置。

• 数字计算机的结构，可以被分为两部分：中央处理单元和存储器系统。CPU读取并完成程序指定的操作。存储器系统保存两类信息：程序，程序处理或产生的数据。
• 寄存器是CPU内部用来存放数据的存储单元。
• 时钟提供了脉冲流，所有的内部操作都在时钟脉冲流的出发下进行。时钟频率是决定计算机速度的一个因素。

程序执行过程

寄存器 机器码&汇编语言&高级语言 时钟

RISC和CISC

乱序执行

存储系统

处理器将一个放在地址总线上的地址以及一个用于选择读操作或者写操作的控制信号发送给存储器。 在读操作，存储器将数据放在数据总线上供CPU读取。 在写操作，放在数据总线上的数据被写入存储器。 信息进入或者离开存储器的位置叫做端口。

两地址指令 operation address1,address2 ;address2为源操作数，address1即是原操作数也是目的操作数；实际计算机中，一般不允许1条指令中使用2个地址，一般一个是存储器地址一个是寄存器地址。 单地址指令。 operation address (累加寄存器accumulator)

总线

多总线系统

计算计算数

数据 数字 二进制运算 有符号整数 乘除法 浮点数 浮点运算