【操作系统】计算机组成原理学习笔记

Posted on 2021-03-03 17:53  橘子爱你  阅读(206)  评论(0)    收藏  举报
【计算机组成原理】 第一章 概述
 
一、计算机系统
硬件
软件:通常放入计算机主存或辅存内。软件的地位和作用是评价计算机系统性能重要标志
 
软件分为:系统软件,应用软件
 
层次结构:
现代计算机可认为由三大部分组成,CPU I/O 主存储器
 
1、主存储器
主存 包含M,MDR,MAR
MAR存储器地址寄存器:存放预访问的存储单元地址,位数则对应存储单元个数
MDR存储器数据寄存器:存放从存储体某单元去除的代码或准备往某存储单元存入的代码
MAR和MDR多集成在CPU芯片中
 
 
2、运算器
包含至少三个寄存器和一个算术逻辑单元ALU
 
3、控制器
包含程序计数器,指令寄存器,控制单元CU,
 
4、I/O
设备及相应接口
 
二、硬件主要技术指标
 
1、机器字长:指CPU一次能处理数据的位数
2、存储容量:
1G=1024M
3、运算速度
 
第二章 硬件组成部分——总线
 
一、概述
总线:链接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质
 
为了避免总线占用冲突,则使用优先级的方式判断总线的占用
 
二、总线的分类
 
  1. 片内总线:芯片内部总线
  2. 系统总线:(板级总线)指的是CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线
按照信息不同,可以分为:
  • 数据总线:传输各部件之间的数据信息,双向传输
  • 地址总线:指出数据总线上的源数据或主存单元的地址或I/O设备地址
  • 控制总线:发出控制信号
 
常见的控制信号:
  1. 通信总线:计算机系统之间通信
 
三、总线特性及性能指标
 
  1. 总线特性
机械特性:插头、插座使用标准
电气特性:信号传递方向,地址总线属于单向,数据总线属于双向
功能特性:作用
时间特性:使用信号时序图
  1. 性能指标
四、总线标准
定义:系统与各模块,模块之间的互联的标准界面。
这个界面对于两端的模块都是透明的,界面的任何一方只需要根据总线标准的要求,完成自身一方接口功能的要求,而无需了解对方接口与总线的连接要求
 
重要的总线标准:
ISA:有利于CPU性能提高
EISA:支持多个总线主控器和突发方式
VESA:VL-BUS:实现CPU与高速I/O设备之间高速数据交换
PCI总线:高性能、兼容性强
AGP总线:三维图像,带宽较高
RS-232C:
USB
 
五、总线结构
 
单总线结构:
 
多总线结构:将速度较低的I/O设备从单总线上分离,将不同的工作速率放在不同的总线上
 
 第三章 存储器
一、概述
存储器是计算机系统中记忆设备,用来存放程序和数据
 
1、分类
存储介质分类:半导体存储器,磁表面存储器,磁芯存储器,光盘存储器
存取方式:
  • 随机存储器RAM:主存采用
  • 制度存储器ROM:
  • 串行访问存储器:
按计算机作用:主存、辅存、缓存
 
2、层次结构
 
缓存——主存层:速度接近缓存,高于主存
主存——辅存层:速度接近主存,容量接近辅存
 
二、主存
性能指标:
 
  1. 存储容量-单元个数X存储字长=单元个数X存储字长/8
  2. 存储速度:
存储器访问时间:包含读时间、写时间
存取周期
3。带宽
 
三、RAM