- 计算机硬件组成包括:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备
- 目前都是按照指令复杂度:CISC和RISC
- 总线按照功能:地址总线、数据总线、控制总线
- 主存储器:RAM和ROM
- 辅存储器:磁带、硬盘等
- Cache存储器:直相连映像、全相连映像、组相连映像
- 流水线周期是最大的一条消耗指令
- 流水线知识点:流水线执行时间【单条指令执行时间+(指令数-1)*流水周期时间】、吞吐率【任务N数量/处理N任务的时间=单位时间内处理的任务数量】、加速比【顺序执行时间/流水线执行时间】
- CPU是计算机运算核心和控制核心,由运算器,控制器,寄存器及实现它们之间联系的数据,控制及状态的总线构成。
- 运算器:负责相关的逻辑,算术运算。
- 寄存器(临时存储单元):存放一些相关的数据。分为存放数据的寄存器,存放地址的寄存器,存放控制信息的寄存器,存放状态信息的寄存器和其他寄存器类型。
- 累加寄存器:是一个数据寄存器,在运算过程种暂时存放被操作数和中间运算结果,累加器不能用于长时间地保存一个数据。
- 程序状态寄存器:记录运算中产生的标志信息,典型的标志为有进位标志位,零标志位,符号标志为,溢出标志位,奇偶标志位等。
- 内部总线:负责各部件间信息的传递。
- 控制器:保证指令的正确执行,还要能够处理异常事件。
- 在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映射是由硬件自动完成的。
- PC(程序计数器)——具有寄存信息和计数两种功能。在程序执行之前,将程序的起始地址送入PC,该地址在程序加载到内存时确定,因此PC的内容是程序第一条指令的地址;执行指令时,CPU将自动修改PC的内容,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。
- PSW(状态条件寄存器)——保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条码内容,主要分为状态标志和控制标志。通常,一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑操作则产生一个判决。
- AR——保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于内存和CPU存在着操作速度上的差异,所以需要使用AR保持地址信息,直到内存的读/写操作完成为止。
时钟周期 = 1/时间频率: (时钟频率和时钟周期互为倒数。例如,频率为50赫兹,周期就是1/50=0.02秒)