计算机组成原理——概述3
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計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構
計算機系統(tǒng)的組織
硬件 —— 是指構成計算機系統(tǒng)的實體和裝置之類的有形設備，是組成計算機系統(tǒng)的物質(zhì)基礎。
軟件 —— 是指由硬件所表達的各種內(nèi)在信息，包括數(shù)據(jù)與控制程序。因為它們是無形的東西，所以成為軟件或軟設備。
計算機的硬件系統(tǒng)組成
主要功能部件
1. CPU 主要是由運算器、控制器等部件組成
2. 運算器
? ? 功能：完成算術和邏輯運算
? ? 組成特點：主要由ALU（算術邏輯單元）構成，執(zhí)行算術、邏輯運算以及移位循環(huán)等操作，是CPU功能的主要執(zhí)行部件
? ? ?注： ALU以全加器為核心，具有多種運算功能
? ? ? ? ? ? ?運算的位數(shù)越多，計算精度就越高，但是器件也越復雜
? ? ? ? ? ? 運算器的數(shù)據(jù)寬度一般是：8位、16位、32位或64位
3. 控制器
? ? ?功能：產(chǎn)生控制命令（微命令），控制全機操作
? ? ?基本組成：
4. 存儲器
? ? ? 功能：存儲數(shù)據(jù)和數(shù)字化后的程序
? ? ? 注：無論是數(shù)據(jù)，還是程序，存儲器存儲的全是用0或1表示的二進制代碼
? ? ? 存儲器中的幾個基本概念：
? ? ? ? ? ?存儲單元：在存儲器中保存一個n位二進制數(shù)的n個存儲電路，組成一個存儲單元
? ? ? ? ? ?地址：存儲器由許多存儲單元組成，每個存儲單元的編號，成為地址。
? ? 存儲容量：存儲器所有存儲單元的總數(shù)。（存儲容量越大，表示存儲的信息越多，常用的單位有：KB,MB,GB,TB,PB）
? ? 內(nèi)存儲器：即主存，是一種用來存放直接為CPU提供服務的程序和數(shù)據(jù)存儲器。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 半導體存儲芯片構成，特點：工作速度快，存儲容量比外存小
???外存儲器：即輔存，為計算機配備的存儲容量很大的輔助存儲器。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?磁盤存儲器、光盤存儲器等，特點：存儲容量大，價格便宜，工作速度較慢
5. 輸入、輸出設備
? ? ? 功能：執(zhí)行輸入、輸出信息的轉(zhuǎn)換
6. 總線（BUS）
? ? ? 功能：能為多個部件分時共享的一組信息傳送通路
? ? ? 根據(jù)傳送的信息不同，可分為三類：傳送各種數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)總線
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 傳送各種地址信息的地址總線
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 傳送各種控制信號的控制總線
7.接口
? ? 功能：具有緩沖、轉(zhuǎn)換、連接的功能
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計算機硬件的典型架構
微型計算機：南北橋架構
小型計算機：多處理機架構
超級計算機：集群式架構
多處理機系統(tǒng)架構
特點：用多處理機CPU構成
根據(jù)處理器之間連接的緊密程度，又分為： 緊密偶合型多機系統(tǒng)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 松散偶合型多機系統(tǒng)
緊密偶合型多機系統(tǒng)：多個（CPU+LM）組，通過系統(tǒng)總線構成多機系統(tǒng)，且有共享的全局主存儲器
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松散偶合多機系統(tǒng)：多個計算節(jié)點，由通信系統(tǒng)連接成的多機系統(tǒng)，無全局的主存儲器
軟件系統(tǒng)
軟件類別：系統(tǒng)程序和應用程序
硬、軟件系統(tǒng)層次結(jié)構?
軟件與硬件的邏輯等價性?
軟件的特點：易于實現(xiàn)各種邏輯和運算功能，但是常受到速度指標和軟件容量的制約
硬件的特點：可以高速實現(xiàn)邏輯和運算功能，但是難以實現(xiàn)復雜的功能或計算，受到控制復雜性指標的制約
因此，計算機中的軟件，理論上都可以“固化”或“硬化”成硬件，以提高執(zhí)行速度。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成原理——概述3的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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