计算机系统

计算机系统

计算机系统分为硬件系统和软件系统

硬件系统两种分类

主机和外设

主机，中央处理器即控制器和运算器，主存储器（内存储器）

外设，外存储器，输入设备和输出设备

或者由输入设备，存储设备，控制设备，运算设备，输出设备组成

硬件系统之间的小知识点

cache即高速缓存存储器介于cpu和内存之间的小容量可以高速存取信息的芯片，解决速度不匹配的问题

cpu不能直接访问计算机内存和输入输出设备，需要通过总线来访问

寄存器是高速存储区域用来暂时存放参与运算的数据和运算结果，是访问速度最快的存储器

外存储器中的数据被读入内存储器才能被cpu读取

运算器对数据加工处理，对数据进行算数，逻辑运算

控制器负责对程序所规定的指令分析，控制协调输入输出操作对内存的访问

i/o控制

四类，程序查询，程序中断，直接存储器，存储通道控制

程序查询，主动询问设备是否准备好，是则执行指令否则等待

程序中断，指令执行异常cpu停止执行当前指令，转而执行处理异常的指令，处理结束回到断点处继续执行

直接内存存储去direct memory acess

i/o设备和主存储器之间硬件组成的直接数据通路用于数据传输

通道控制，可以做到一个通道控制多台设备和内存进行交流减轻cpu负担

总线带宽即总线传输速录

总线分为片内总线，系统总线，通信总线

Cpu通过总线与内存，外设连接

寻址方式

寻址方式是找到当前执行指令的数据地址以及下一条将要执行指令的地址的方法

寻址方式被分为指令寻址和数据寻址两大类

指令寻址分为顺序寻址和跳跃寻址

常见的数据寻址有

立即寻址所需的操作数由指令的地址码部分直接给出

直接寻址指令的地址码部分给出操作数在存储器中的位置

直接寻址中指令的地址码部分给出的操作数的真正地址。

间接寻址指令的地址码不是操作数的真正地址，而是操作数地址的地址

隐含寻址操作数的地址隐含在指令的操作码或者某个寄存器中

间接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，基址寻址，变址寻址，相对寻址，堆栈寻址

指令

计算机完成一条指令的时间称之为指令周期

计算机工作就是自动快速执行程序，而程序就是解决实际问题的计算机指令集合

指令执行过程就是取指令，分析指令，执行指令

内存中读取一个指令字最短时间就是cpu周期

取指令必须访问存储器，所以占用一个周期

分析指令由指令译码电路完成的所以占用时间极短，无需分配一个完整的机器周期，一般是取指令周期后期就可以完成

指令的执行和指令中的操作数有关，比较复杂；可能不访问存储器（无操作数），访问一次存储器（单地址直接寻址）；访问两次或者多次存储器等；故指令执行可能是一个机器周期到几个机器周期

软件系统

系统软件和应用软件

存储程序概念

计算机硬件组成

二进制表示数据

编好的程序和原始的数据，存入存储器启动计算机工作

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