计算机组成原理–计算机的基本组成
一、冯诺依曼结构
组成:运算器、控制器、存储器、输入/输出设备
二、现代计算机的硬件框图:
三、运算器:运算器的基本组成
数据寄存器X保存输入参数,ACC为累加寄存器,保存结果,乘法可能使得数据位数保存不下,使用MQ寄存器保存低位。相当于X就是一个变量值,可能是一个数,也可能是一个指令,由ALU(运算器)对他们进行相应的处理(相应的处理指令由控制器给出),所得的值放在ACC或者MQ里面,可以对照上图的右边的表格进行查找。
四、控制器:
作用:控制器的功能就是解释指令(完成指令)、保证指令的按序执行控制器的基本组成
PC(程序计数器)寄存器:保存了当前指令的地址,进行取指令,PC具有计数功能
IR(指令寄存器):存放当前要执行的指令,将操作码送入CU进行分析
CU(控制单元):发送控制信号,控制相对应的单部件来执行指令注:真正进行分析的是CU,IR只是相当于一个接口
五、存储器:存储器的基本组成
各部件的作用:
MAR是存储器地址寄存器:保存了存储单元的地址和编号,长度反应存储单元的个数
MDR是存储器数据寄存器:保存了要存入存储体的数据或刚从存储体拿出来的数据,长度反应存储字长注:真正存储的是存储体
六、实例:主机完成一条指令的过程
1、PC保存指令的地址,送到MAR进行寻址
2、MAR根据地址到存储体中找到保存的指令
3、MDR从存储体中取出指令
4、送到IR中进行保存
5、IR将操作码送入CU进行分析
6、同时将地址码送到MAR中找到这个数的数据
7、MAR根据地址到存储体中找到要取的数
8、MDR保存从存储体中取出的数(就是X)
9、CU控制下,将要取的数送到ACC中
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