计算机组成原理

发布时间 2023-03-27 14:04:15作者: zf爱学习

计算机系统

1. 硬件

2. 软件

  • 系统软件:用来管理计算机系统
  • 应用软件:为执行特定任务而编写

相关概念解释

微处理器:CPU
机器字长:32/64位处理器,计算机一次整数运算所能处理的二进制位数
摩尔定律:集成电路上可容纳晶体管的数量,每隔18个月便会增加一倍,整体的性能也将提升一倍
dos操作系统:以命令行形式控制计算机的操作系统
集成电路:顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。
半导体:是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料,可以通过掺杂来改变电导率,常用于晶体管中。
存储程序:将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器

计算机硬件的组成结构

早期的冯诺依曼结构

数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

输入设备:将信息转换成机器能识别的形式
输出设备:将结果转换成人们所熟悉的形式
运算器:进行算术运算和逻辑运算
存储器:用来存储数据和程序
控制器:用来统筹控制协调,指挥程序运行
以运算器为中心,输入、输出数据都需要通过运算器,导致数据处理效率降低
指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访
指令和数据均用二进制表示
指令由操作码和地址码组成,操作码指示当前操作,地址码指示当前操作数据的存储地址

现代计算机的结构

以存储器为中心,由于运算器和控制器的逻辑关系十分紧密,通常被集成在一个芯片上