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计算机组成原理 c

计算机组成原理(计算机组成原理ce)

admin admin 发表于2022-09-05 15:09:11 浏览156 评论0

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计算机组成原理ce


计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。其组成原理如下:
1、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。
2、指令和数据以同等地位存放与存储器内,并可按地址寻访。
3、指令和数据用二进制表示。
4、指令由操作码和地址码组成。
5、存储程序。
6、以运算器为中心。

《计算机组成原理》书籍推荐有哪些


若需要深入学习计算机原理,为你推荐以下书籍:

1、David A. Patterson等,《Computer Organization and Design—The Hardware/ Software Interface》(Fifth Edition) ,2014。-计算机组成原理

2、Randal E. Bryant等,《深入理解计算机系统》, (第二版)机械工业出版社,2011。

3、王保恒等,《计算机组成原理与设计》,机械工业出版社,2005。

建议直接看英文原版:David A. Patterson等,《Computer Organization and Design—The Hardware/ Software Interface》(Fifth Edition) ,2014,这是由计算机系统结构领域的超级大牛编写的。-c

如果阅读英文教材不太习惯,可以看机械工业出版社出版的中译本:计算机组成与设计:计算机组成与设计—硬件/软件接口(原书第5版),2015。

要是说考试的话,就没有完全应付考试的书籍了。理解了老师课上的内容,并对课后习题掌握较好的话,应试的问题不会很大。

计算机组成原理主要有四大块内容。

第一大块,计算机的基本组成,主要包含:

硬件设备组成:CPU、主板、内存、硬盘、显示器等。

冯诺依曼体系结构:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

计算机性能:CPU 主频、响应时间、吞吐率。

第二块,计算机的指令和运算,主要包含:

计算机指令:机器码(编译 -》 汇编 -》 机器码、指令格式和跳转、函数调用和程序栈)、程序的编译、链接、装载和执行。

计算机运算:二进制编码(整数、反码、补码、浮点数、定点数)、数字电路(门电路、加法器、乘法器)。

第三块,处理器设计,主要包含:

CPU:建立数据通路、面向流水线和设计、控制冒险和数据冒险、分支预测、异常和中断、并行计算。

第四块,存储器和 I/O 系统,主要包含:

存储器的层次结构:SRAM 存储技术、寄存器、CPU 高速缓存、内存、固态硬盘、机械硬盘。

存储器和 I/O 系统:虚拟内存、CPU和内存的通信、DMA技术、访问输入输出设备。

CPU 高速缓存:局部性原理、缓存一致性协议、伪共享问题、write through 和 write back。

虚拟存储:缺页异常、TLB 加速地址转化、MMU 虚拟地址和物理地址转换;其中第一、第二、第四是对开发者而言是比较重要的内容,而第三部分处理器的设计如果没时间可以先不用去了解。


计算机组成原理蒋本珊


 计算机的组成:
1、CPU:就是我们常说的计算机的中央处理器,是整部计算机的核心。
2、内存:内存就是RAM,就是一种存储器,内存可以进行读取硬盘数据供Cpu使用。因此内存是硬盘与cpu之间的桥梁。
3、主板:计算机的主板是计算机尤为关键的部分,它可以进行连接各个硬件,使其能相互通讯。
4、硬盘:硬盘简单点说是电脑主要的存储媒介之一,用于存储操作系统及用户资料。
5、显卡:显卡又称为显示适配器,一个好的显卡可以提升计算机的运行操作的流畅性。它的功能是将计算机需要的信息,输出到 显示器 上面。
6、声卡:声卡也叫音频卡,实现声波输出的一个设备。
7、网卡:网卡是计算机能否使用网络的重要装备,可以实现接入网络,与其它设备进行通讯。
8、鼠标、键盘、显示器、主机等外部装备,直接与使用者连接的一些设备。
计算机的工作原理:
计算机的工作原理是相对比较复杂化的,在计算机运行的时候,计算机首先先从内存中取出一条指令,一般的指令就是一些代码了。然后计算机通过控制器的对这些代码进行翻译,翻译成功后,计算机按照指令的要求,进行指定的运算和逻辑操作等加工,最后将加工后的指令再次输送到内存上。接着计算机再取出第二条指令,同理,在控制器的指挥下完成翻译与输送,依此进行下去,计算机实现自动地完成指令。这个原理也是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于提出来的,故也称为冯.诺依曼原理。
1.计算机应包括运算器、储存器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
2.计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质,地址码指出操作数在储存器中的地址。
3.将编好的程序送人内储存器中,然后启动计算机工作,计算机勿需操作人员干预,能自动逐条取出指令和执行指令。
主要组成部分及功能:
运算器: 进行算术运算和逻辑运算的部件
储存器: 存放数据及程序的部件
控制器: 协调整个计算机系统的正常工作。
输入/输出设备: 包括各类输入/输出设备及相应的输入/输出接口。
-计算机组成原理

计算机组成原理是什么专业的专业课


是计算机科学与技术的专业课。

计算机组成包括:CPU中心处理器、主板、内存、显卡、硬盘、电源、机箱、显示器、外部设备:如键盘,鼠标,音箱,打印机等。Cpu是用来处理电脑信息,主板是可以将所有部件连接起来。内存是用来运输数据的计算收集、发送。显卡是用来把电脑处理的画面传输到显示器的设备。-c

主修大数据技术导论、数据采集与处理实践(Python)、Web前/后端开发、统计与数据分析、机器学习、高级数据库系统、数据可视化。

云计算技术、人工智能、自然语言处理、媒体大数据案例分析、网络空间安全、计算机网络、数据结构、软件工程、操作系统等课程,以及大数据方向系列实验,并完成程序设计、数据分析、机器学习、数据可视化、大数据综合应用实践、专业实训和毕业设计等多种实践环节。-计算机组成原理


计算机组成原理是什么


早期的计算机  我们先从最早的计算机讲起,人们在最初设计计算机时采用这样一个模型:   人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机,计算机通过中央处理器把信息加工后,再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。   其实这个模型很简单,举个简单的例子,你要处理的信息是1+1,你把这个信息输入到计算机中后,计算机的内部进行处理,再把处理后的结果告诉你。   早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,那时候计算机还是一个大家伙,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开关来向计算机输入信息,而计算机把这些信息处理之后,输出设备也相当简陋,就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息,它实际上只能进行数字运算。   当时人们使用计算机也真是够累的。但在当时,就算是这种计算机也是极为先进的了,因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来,而且极大地提高了计算速度。-c


学计算机组成原理有什么作用


计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一,是在我国开设最早的一门必修专业课程,也是学习计算机的其它后续课(如微机系统与接口、计算机系统结构、操作系统等)的重要的专业基础课。它在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用。也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。-计算机组成原理

计算机组成原理主要讨论计算机单机系统的组成原理及其内部工作机制,包括各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。主要强调计算机的基本原理、基本知识和基本技巧的训练。

扩展资料:

计算机组成原理内容介绍:

《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章,主要内容分成两个部分第1、2章介绍了计算机的基础知识;第3~8章介绍了计算机的各子系统(包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等)的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。-c

《计算机组成原理》讲述了计算机的一般原理,并注意到与实际应用相结合。全书内容由浅入深,每章之后均附有习题,便于自学。

参考资料来源:

百度百科-计算机组成原理


计算机组成原理结构


一、计算机的组成及学习大纲
1. 计算机的组成
计算机的三大件 :CPU、内存、主板
(1)CPU,中央处理器,计算机最核心的配件,负责所有的计算。
(2)内存,你编写的程序、运行的游戏、打开的浏览器都要加载到内存中才能运行,程序读取的数据、计算的结果也都在内存中,内存的大小决定了你能加载的东西的多少。
(3)主板,存放在内存中数据需要被CPU读取,CPU计算完成后,还要把数据写入到内存中,然而CPU不能直接插在内存上,这就需要主板出马了,主板上很多个插槽,CPU和内存都是插在主板上,主板的芯片组和总线解决了CPU和内存之间的通讯问题,芯片组控制数据传输的流转,决定数据从哪里流向哪里,总线是实际数据传输的告诉公里,总线速度决定了数据的传输速度。
(4)输入/输出设备,其实有了以上三大件之后,计算机就可以跑起来了。我们日常使用的话还需要键盘、鼠标、显示器等输入/输出设备,而很多云服务器通过SSH远程登录就可以访问,就不需要配显示器、鼠标、键盘这些东西,节省成本且方便维护。
(5)硬盘,有了硬盘数据才能长久的保存下来,大部分还会给自己的机器配上机箱和风扇,解决灰尘和散热问题,不过这些也不是必须的,用纸板和电风扇替代也一样可以用。
(6)显卡,显卡里有GPU图形处理器,主要负责图形渲染,使用图形界面操作系统的计算机,显卡是必不可少的。现在的主板都带了内置的显卡,如果想玩游戏、做图形渲染,一般需要一张单独的显卡,插在主板上。
2. 冯·诺依曼体系
现代计算机的硬件基础架构都是依赖于冯诺依曼提出的冯诺依曼体系结构,现代计算机的核心架构可以抽象为五个基础组件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
具体到现代计算机,运算器和控制器组成了现代计算机的CPU,存储器对应着内存和硬盘,主板控制着CPU、内存、硬盘、输出/输出设备之间的通讯。
冯诺依曼体系结构也叫做存储程序计算机,即可编程、可存储的计算机。
任何一台计算机的任何一个部件都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备中,而所有的现代计算机也都是基于这个基础架构来设计开发的。
冯诺依曼体系结构确立了我们现代计算机的硬件基础架构,学习计算机组成原理,就是学习和拆解冯诺依曼体系。
-计算机组成原理

计算机组成原理


计算机组成原理:计算机系统由计算机硬件和计算机软件组成,二者缺一不可。计算机的硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称,是有行的物理设备,可以是电子、电磁、光学元件,或者是它们混合组成的计算机部件,比如CPU、存储器、硬盘等。-c

计算机的软件则是在计算机中运行的各种程序和相关的数据文档。计算机硬件有中央处理器芯片、存储器、主板、键盘、鼠标、显示器、打印机、软盘、硬盘等。

计算机的基本组成:

存储器:实现记忆功能的部件用来存放计算程序及参与运算的各种数据。

运算器:负责数据的算术运算和逻辑运算即数据的加工处理。

控制器:负责对程序规定的控制信息进行分析,控制并协调输入,输出操作或内存访问。

输入设备:实现计算程序和原始数据的输入。

输出设备:实现计算结果输出。


《计算机组成原理》课程讲什么内容


《计算机组成原理》课程是计算机科学与技术及相关专业的一门核心专业基础课,它在先导课和后续课之间起着承上启下的作用。本课程系统地介绍了单处理机系统的组成和工作原理,共有7章,第一、二章为理论基础部分,概要地介绍了计算机系统的基本组成部分,即内部存储器、中央处理器和输入输出系统,并详细地阐述了计算机中的运算方法理论;第三章详细介绍了计算机的三个核心组成部分之一,即内部存储器。指令系统是计算机软件与硬件的界面,硬件研究人员利用它实现系统功能,软件研究人员利用它编写各种系统和应用程序。第四章介绍了指令系统,然后在第五章详细地介绍了计算机系统的另外一个核心组成部分,即中央处理器的原理和指令的实现。总线是将计算机的各个组成部分互联起来的机构,第六章介绍了总线的概念、结构及工作原理。计算机通过输入输出模块与外界进行信息交换,因此,输入输出模块是计算机系统的另外一个核心组成部分,这一部分内容在第七章中介绍。 通过本课程,可以使学习者系统地掌握计算机工作的原理及各个组成部分的结构,能够分析计算机各部件的不同组织形式对系统性能的影响,从而为以后的专业学习奠定良好的理论基础。本课程适合计算机、通信及电子等相关专业的学习人员。
-计算机组成原理

高分求程序(计算机组成原理)


存器(Register)是CPU内部的元件,所以在寄存器之间的数据传送非常快。用途:1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算。2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置,即寻址。3.可以用来读写数据到电脑的周边设备。8086 有8个8位数据寄存器,这些8位寄存器可分别组成16位寄存器:AH&AL=AX:累加寄存器,常用于运算;BH&BL=BX:基址寄存器,常用于地址索引;CH&CL=CX:计数寄存器,常用于计数;DH&DL=DX:数据寄存器,常用于数据传递。为了运用所有的内存空间,8086设定了四个段寄存器,专门用来保存段地址:CS(Code Segment):代码段寄存器;DS(Data Segment):数据段寄存器;SS(Stack Segment):堆栈段寄存器;ES(Extra Segment):附加段寄存器。当一个程序要执行时,就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置,通过设定段寄存器 CS,DS,SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定,而根据需要修改CS。所以,程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。 所以,程序和其数据组合起来的大小,限制在DS 所指的64K内,这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存做为战场,用寄存器做为军事基地,以加速工作。除了前面所提的寄存器外,还有一些特殊功能的寄存器:IP(Intruction Pointer):指令指针寄存器,与CS配合使用,可跟踪程序的执行过程;SP(Stack Pointer):堆栈指针,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置。BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置;SI(Source Index):源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针;DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于 ES 段之目的变址指针。还有一个标志寄存器FR(Flag Register),有九个有意义的标志(
OF: 溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围,则称为溢出,OF的值被置为1,否则,OF的值被清为0.
DF: 方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。
IF: 中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值,CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求,以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下:
(1)、当IF=1时,CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求;
(2)、当IF=0时,CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。
TF: 状态控制标志位是用来控制CPU操作的,它们要通过专门的指令才能使之发生改变
SF: 符号标志SF用来反映运算结果的符号位,它与运算结果的最高位相同。在微机系统中,有符号数采用补码表示法,所以,SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时,SF的值为0,否则其值为1。
ZF: 零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0,则其值为1,否则其值为0。在判断运算结果是否为0时,可使用此标志位。
AF: 下列情况下,辅助进位标志AF的值被置为1,否则其值为0:
(1)、在字操作时,发生低字节向高字节进位或借位时;
(2)、在字节操作时,发生低4位向高4位进位或借位时。
PF: 奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数,则PF的值为1,否则其值为0。
CF: 进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位,那么,其值为1,否则其值为0。)
以上是8086寄存器的整体概况, 自80386开始,PC进入
32bit时代,其寻址方式,寄存器大小, 功能等都发生了变化, 要想学习这方面知识请参考相应资料.
存储器的分类
(1)按存储介质分类:分为半导体存储器,磁存储器和光存储器
(2)按存取方式分类:可分为随机存储器,只读存储器,顺序存取存储器,直接存取存储器。
(3)按信息的可保护性分类
(4)按所处位置及功能分类
指令由哪两部分组成?
操作数和操作码组成
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