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「计算机组成原理」：一文快速了解计算机原理知识点-附思维导图


衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的 ， 既包括硬件的各种性能指标 ， 又包括软件的各种功能 。
第一章、计算机系统概论
1、计算机系统组成及性能：

  • 计算机系统是由“硬件”和“软件”组成 。
  • 衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的 ， 既包括硬件的各种性能指标 ， 又包括软件的各种功能 。
  • 计算机系统由硬件和软件两部分组成 。
  • 计算机系统性能由硬件和软件共同决定 。
2、计算机系统5层层次结构：
  • 为程序机器、传统机器、操作系统机器、汇编语言机器、高级语言机器
  • 微程序机器和传统机器是物理机 ， 其他是虚拟机 。
3、冯诺依曼机器的主要特点：
  • 计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成；
  • 指令和数据存储再存储器中 ， 并可以按地址访问；
  • 指令和数据均以二进制表示；
  • 指令由操作码和地址码构成 ， 操作码指明操作的性质 ， 地址码表示操作数在存储器中的位置；
  • 指令在存储器内按顺序存放 ， 通常按自动的顺序取出执行；
  • 机器以运算器为中心 ， I/O设备与存储器交换数据也要通过运算器 。 （后来有以存储器为中心的计算机结构）
4、现代计算机组成图：
「计算机组成原理」：一文快速了解计算机原理知识点-附思维导图
本文插图
5、计算机储存单元：
  • 存储单元：存储一个存储字并具有特定存储地址的存储单位；
  • 存储字：一个存储单元中存放的所有的二进制数据 ， 按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据 。
  • 存储字长：存储字中二进制数据的位数 ， 即按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据的位数；
  • 存储体：由多个存储单元构成的存储器件 。
6、主存储器中的MAR和MDR：
  • MAR：存储地址寄存器 ， 保存需要访问的存储单元地址 。 反映存储单元的个数 。
  • MDR：存储数据寄存器 ， 缓存读出/写入存储单元的数据 。 反映存储字长 。
  • 存储器的最大容量由MAR寄存器的位数和MDR寄存器的位数决定 。
7、机器字长和存储字长：
  • 机器字长：CPU一次能够处理的二进制数据的位数 。
  • 存储字长：按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据的位数 。
第二章、计算机系统
  • 硬件结构主机CPUALU运算器CU控制器存储器主存(计算机的内存条)辅存(如磁盘等虚拟存储)I/O输入设备输出设备主要技术指标机器字长CPU一次能处理的数据位数存储容量存储容量＝存储单元个数×存储字长运算速度单位时间执行指令的平均条数 ， MIPS(每秒百万指令条数)
  • 软件系统软件用来管理整个计算机系统语言处理程序(编译器,模拟器等)操作系统(windows/linux)服务性程序(网络驱动 ， 磁盘驱动等)数据库管理系统(mysql,oracle,pgsql等)网络软件(tcp/ip协议栈等)应用软件自己下载的普通软件
第三章、运算方法和运算部件
1、数据的表示方法和转换
  • 机器数正0负1真值:符号位加绝对值符号数值化的带符号二进制数 ， 称为机器数 。
  • 余三码:在8421码的基础上 ， 把每个编码都加上0011格雷码:任何两个相邻编码只有1个二进制位不同 ， 而其余3个二进制位相同当两个余三码相加不产生进位时 ， 应从结果中减去0011;产生进位时 ， 应将进位信号送入高位 ， 本位加0011
  • 8421码权值从高到低为8、4、2、1算术运算时 ， 需对运算结果进行修正 。方法：如果小于、等于(1001)2 ， 不需要修正；否则加6修正
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