计算机组成原理笔记（B站王道考研）

Posted 2021-11-02 karshey

课程：B站 王道考研
截图来自课程。

计算机硬件

p4 计算机硬件的基本组成

冯诺依曼结构：


理解冯诺依曼计算机：

在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上等价。
冯诺依曼计算机特点：

1. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；
2. 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；
3. 指令和数据均用二进制表示；
4. 指令由操作码、地址码两大部分组成（操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置）；
5. 存储程序；
6. 以运算器为中心；

想要将数据存入存储器要经过运算器，输出也要经过运算器，明显会低效。
现代计算机对此进行了改良：以存储器为中心
运算器和控制器结合紧密（控制器将告诉你一条指令是让你做加法还是乘法），因此它们放在一个芯片上：CPU=运算器+控制器

简化结构图：主存是内存！

总结：

p5 认识硬件部件

主存储器的基本组成
一张图涵盖所有

读和写的操作：

运算器的基本组成
ACC，MQ，X都是寄存器

控制器的基本组成
CU是核心

计算机的工作过程

//执行指令
int y=0,a=2,b=3,c=1;
y=a*b+c;

步骤：
1.PC指向0，我们就将主存地址0放入MAR
2.MAR中是0，于是就从存储体中取出主存地址为0的内容：操作码和指令码，并放入MDR
3.MDR中的操作码和指令码传给IR
4.IR把分析指令（给CU分析），得知这是一个取数的指令，数的地址为地址码
5.把这个地址码放进MAR，去主存中找到地址码对应的数据放入MDR
6.PC指向1
7.再把MDR中的数据放入ACC，此时ACC中的数据就是a==2
（这里的步骤和下面编号的不对应）

8.PC指向1，1放入MAR中
9.MDR获得存储器中地址为1的数据（指令），并将指令传给IR
10.CU分析指令得知这是一个乘法指令
11.MDR中的地址码传给MAR
12.MAR中的地址指向的数据（b=3）传给MDR
13.MDR把数据传给MQ
14.ACC把数据传给X
15.进行乘法操作并将值存在ACC中（ACC可以存乘积高位）

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