系统结构
第2章计算机硬件基础
湖南理工学院计算机系
计算机导论
计算机系统组成
计算机的工作原理
计算机硬件基础( CPU;Memory; I/O设备;总线)
多媒体计算机
内容提要
2. 计算机工作原理
(1) 机器指令:计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。
操作码:指明指令的操作性质。如加、减等
操作数地址:指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址,有时也直接给出操作数本身。
操作码
操作数地址
机器指令格式:
(2) 程序:在此特指由机器指令组成的指令序列。
一般用来完成一特定的任务,采用某种算法根据一定的数据流程,由若干条机器指令编写而成。
计算机按程序规定的顺序一条一条地执行程序中的机器指令,达到完成指定任务的目的。
高级语言源程序
编译
目标
程序
连接
程序编制与执行步骤
可执行代码
(3) 指令执行过程
控制器控制从存储器中取出当前要执行的指令存放到控制器中。
控制器分析该指令(译码)。生成执行该指令所需的控制信号。
在控制信号的驱动下,将参加操作的操作数取来送运算器,同时控制运算器执行指令规定的操作
按指令要求保存操作结果。
(1)字长:一次能处理的二进制数据的位数。
字长愈长,则运算精度愈高,功能愈强。
常见16位(286机);32位(486,Pentium)等。
(2)速度:用主频及运算速度来加以评价。
主频为时钟频率,,;
运算速度是每秒执行百万指令数(MIPS)。
(3)存储容量
(4)性能价格比
4. 计算机硬件
硬件
运算器
控制器
存储器
输入输出部件
CPU (中央处理机Central Processing Unit)
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