计算机基础

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计算机基础组成

一个完整的计算机系统包括硬件系统软件系统两大部分。

摘自zhuanlan.zhihu.com/p/34372197

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硬件系统

中央处理器CPU(Central Processing Unit)

计算机所发生的全部动作都受CPU的控制。其中,运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算,是对信息加工和处理的部件,由进行运算的运算器件以及用来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。

(1)运算器

运算器由:

  • 算术逻辑单元ALU(arithmetic and logic unit):数据的算术运算和逻辑运算
  • 累加寄存器AC(accumulator):通用寄存器,为ALU提供一个工作区,用来暂存数据(例如:5+2,被加数5)
  • 数据缓冲寄存器DR(Data Register):写内存时,暂存指令或数据
  • 状态条件寄存器PSW(Program Status Word):存状态标识与控制标识 (例如:事件中断)
(2)控制器

控制器由:

  • 程序计数器PC(Program Counter):存储下一条要执行指令的地址
  • 指令库寄存器IR(Instruction Register):存储即将执行的指令
  • 指令译码器ID(Instruction Decoder):对指令的操作码字段进行分析解释
  • 地址寄存器AR(Address Register):用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址
  • 时序部件:提供时序控制信号

一条指令的执行步骤:

  • 取指:PC程序计数器->MAR地址寄存器->M存储器->MDR数据寄存器->IR指令寄存器
  • 分析:OP->ID指令译码器->CU(控制单元)控制器
  • 执行:Ad ->AR(地址寄存器)->M存储器->DR数据寄存器->AC累加器