——本节内容为Bilibili王道考研《计算机组成原理》P5视频内容笔记。
目录
一、主存储器
1.组成
(1)存储体
①主存储器里用于存放数据的东西叫做存储体;
②存储体由一系列的存储元件构成;
③可存放二进制0/1;
(2)MAR存储地址寄存器
存储指令或数据的地址;
(3)MDR存储数据寄存器
指令或数据的暂存地;
2.具体操作过程
(1)读取数据
(2)写入数据
3.存储体组成详解
(1)数据在存储体内按地址存储;
(2)存储体会被分成一个个的存储单元——每个存储单元存放一串二进制代码;
①由于MAR会指明数据地址(以二进制存储),即本次要访问哪一个存储单元,所以MAR寄存器的位数就反映了存储单元的个数;(举例:MAR=4位,即4个二进制位,所以总共有=16个存储单元)
②从存储单元中取出来的数据要暂存在MDR中,所以MDR寄存器的位数应该和存储单元的位数保持一致,即MDR位数=存储字长;(举例:MDR=16位,即16个二进制位,所以每个存储单元可以放16bit;换句话说,这个主存储器中,一个存储字word=16bit)
③混淆点:1字节(Byte)=8bit;1B=1字节,1b=1个bit;
(3)存储单元中存放的二进制代码叫做存储字(word)——存储单元中二进制代码的组合;
(4)每一个存储字包含多少个二进制位称为存储字长——存储单元中二进制代码的位数;
①通常每个存储单元可以存放的二进制位为整数倍的8bit(8、16、32、64);
(5)每一个存储单元对应一个地址信息(MAR里要指明的信息),地址从0开始;
(6)存储元:即存储二进制的电子元件(电容),每个存储元可存1bit。
①由多个存储元和相应的线路构成存储单元;
二、运算器
1.图示
2.功能
用于实现算术运算(如:加减乘除)以及逻辑运算(如:与或非);
3.组成
(1)ACC(Accumulator):累加器,用于存放操作数或运算结果;
(2)MQ(Multiple-Quotient Register):乘商寄存器,在乘除运算时用于存放操作数或运算结果;
(3)X:通用的操作数寄存器,用于存放操作数;
(4)ALU(Arithmetic and Logic Unit):算术逻辑单元,通过内部复杂的电路实现算术运算、逻辑运算;(制造成本最高)
4.存放作用
三、控制器
1.图示
2.组成
(1)CU(Control Unit):控制单元,分析指令,给出控制信号;(制造成本高)
(2)IR(Instruction Register):指令寄存器,存放当前执行的指令;
(3)PC(Program Counter):程序计数器,存放下一条指令地址,有自动加1功能;
3.具体操作过程
四、计算机工作过程
1.举例
我们来看看下面这段代码在计算机中具体是怎么执行的:
2.步骤
(1)执行主存地址为0的指令
(2)执行主存地址为1的指令
(3)执行主存地址为2的指令
(4)执行主存地址为3的指令
(5)执行主存地址为4的指令
3.总结