408 の 计算机组成原理
一.系统概论
- 运算器 + 控制器 = CPU
- CPU + 主存储器 = 主机
地址寄存器（MAR）数据寄存器（MDR）虽说是属于存储器的，但是现代的计算机中存在于 CPU 中，
地址寄存器用来存放访问地址的，数据寄存器用来存放从内存中读或写的信息
寄存器是有限存储的高速存储部件，他可用来暂存指令，数据等，通常都是制作在
CPU芯片里，寄存器中的数直接在CPU内部参与运行，cpu 中有几十个寄存器，他们速度最快，价格最贵，容量最小。
存储器
存储器分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,CPU 能直接访问的是内存，内存用来存放数据和程序，外存中的信息只有加载到内存，才能被 CPU 访问。
运算器
运算器主要进行算数和逻辑运算，算数运算主要是加减乘除，逻辑运算主要是 与或非 还有比较移位等运算。运算器中还包括若干通用寄存器，用于暂存操作数据和中间结果
控制器
控制器是整个计算机的 指挥中心 ,他让计算机各个部件能够自动协调工作，控制器由程序计数器（PC）指令寄存器（IR）控制单元（CU）组成
计算机性能指标
- 吞吐量: 吞吐量是指信息流入处理和流出系统的速率，它取决于
cpu能多块地取指令 - 相应时间： 从提交作业到作业得到
CPU相应所经历的时间，响应时间越短，吞吐量越大。 - 主频： 衡量机器速度的重要参数
二.存储器
存储器
- 随机存储器（RAM
random access memory）读写方便，使用灵活，缺点是断电信息丢失- 静态 RAM 常用作高速缓存存储器
- 动态 RAM 常用作主存
- 只读存储器 （ROM
read-only memoryROM）只读存储器的内容只能随机读出而不能写入，但是内容在断电之后仍然可以保存。RAM 和ROM 一起构成了内存。 - 串行访问存储器：按照物理位置的先后顺序依次访问。
存储器容量价格还有速度之间的矛盾
虚拟存储器
页式虚拟存储器： 就是将其基本单位划分为页，且将主存的物理空间划分为何虚拟存储器等长的页，主存的页叫做实页，虚拟存储器的页称为虚页。系统基本信息的传送单位是定长的页。。这样的优点是页表简单，调入方便，主存空间浪费小。
段式虚拟存储器： 将主存按段分配的存储管理方式，各段的长度因程序而异。
三.中央处理器
CUP = 运算器 + 控制器：运算器的主要功能是对数据进行加工，控制器的功能就是负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列，包括取指令、分析指令、和执行指令。
CPU 的基本结构
CUP 的主要寄存器
运算器中的寄存器
- 暂存寄存器: 用于暂存从内存读的数据
- 累加寄存器: 当运算器的算术逻辑单元执行算术或者逻辑运算时，为运算器提供一个工作区，一般累加到 16个或者32个，甚至更多。
- 通用寄存器组: 主要用于存储操作数（包括源操作数，目的操作数，即中间结果），还有各种地址信息等。
- 状态寄存器: 状态条件寄存器，也叫程序状态字寄存器，保存由计算指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容，另外还保存中断和系统工作状态等信息。因此状态寄存器是一个由各种状态条件标志拼凑而成的寄存器。
控制器中的寄存器
- 程序计数器：（PC） 为了保证程序能够连续的执行下去。在程序开始执行前，必须将它的第一条指令所在的内存单元地址送入
PC，当执行指令的时候，CPU将自动修改PC的内容，以便使其保存的总是将要执行的下一条指令的地址，由于大多数指令都是按数序来执行的，因此修改通常只是简单的对PC加1. - 指令寄存器：（IR） 指令寄存器用来保存当前正在执行的指令。
- 存储器数据寄存器（MDR） 用来暂时存放由主存读出的一条指令或一个数据字。他作为
CPU内存外部设备之间信息传送的中转站。用于补偿CPU内存外部设备之间在操作速度的差别。 - 存储器地址寄存器： 用来保存当前CPU 说访问的内存单元的地址，由于在内存和 CPU 之间存在的操作速度上的差别，因此必须使用地址寄存器来保持地址信息，知道内存的读写操作完成为止。
中断系统
某一外部设备的数据准备就绪后，它主动 向 CPU 发出请求中断的信号，请求 CPU 暂时中断目前正在执行的程序而进行数据交换，
