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計算機硬件基礎之計算機體系結構和硬件組成

123457989發表於 7 天前
作者:super木叶

1、計算機體系結構分類

計算機體系結構分類是計算機系統的概念性結構和功能特性。常見分類包括Flynn和馮氏分類。

Flnn分類法︰它是根據指令流、數據流和多倍性三方面進行分類。

1)、單指令流單數據流(SISD)-->單處理器系統。

2)、單指令流多數據流(SIMD)︰各處理器以異步的形式執行同一條指令-->並行處理器、陣列處理器和超級向量處理機。

3)、多指令流單數據流(MISD)-->被證明不可能,不實際。

4)、多指令流多數據流(MIMD)︰能夠實現作業、任務、指令等各級全面並行-->多處理機系統和多計算機。

2、計算機硬件組成

計算機硬件系統還是依照馮€€諾依曼所設計的體系統結構︰由運算機、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5大部件組成。

計算機硬件基礎之計算機體系結構和硬件組成

1)、運算器和控制器組成中央處理器(CPU)。

2)、運算器︰通常由ALU(算術/邏輯單元)、寄存器、多路轉換器、數據總線組成,負責完成算術、邏輯運算功能。(備注︰ALU是進行二位元的算術運算,如加減乘,不包括整數除法。累加寄存器簡稱寄存器,功能是當運算器的ALU執行算術或邏輯運算時,為ALU提供一個工作區,用于傳輸和暫存用戶數據。)

3)、控制器︰通常由程序計數器(PC)、指令寄存器、指令譯碼器、狀態/條件寄存器、時序發生器、微操作信號發生器組成,負責依次訪問程序指令,進行指令譯碼,並協調其他設備。(備注︰程序計數器︰是CPU內的一個寄存器,存儲的是將要執行下一條旨令的地址。)

4)、總線︰是一種內部結構,它是CPU、內存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道。

5)、系統總線包含三種不同功能的總線︰

數據總線(DB) 用于傳送數據信息。

地址總線(AB) 是專門用來傳送地址的。

控制總線(CB) 用來傳送控制信號和時序信號。

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