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计算机组成原理cu_计算机组成原理学习笔记（持续更新）

第一章：概论

计算机系统组成

软件+硬件=计算机系统

硬件和软件相辅相成，相互依存，缺一不可。

软硬件相互依存，协同发展，在逻辑上等价。

计算机系统的层次结构

不同层次的使用者看到的计算机功能属性也不同。

存储程序计算机

存储程序计算机特点

由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成

指令和数据均用二进制数表示

指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址访问

指令由操作码和地址码组成

指令在存储器内按顺序存放(下一条指令放在IP中)

计算机硬件组成

总线结构

现代计算机大多采用总线结构，总线将计算机各部件连接在一起，形成为一个完整的计算机硬件系统。总线也成为各部件间传输信息的公共通道。

输入输出

I/O 子系统完成人—机交互功能。包括各种I/O 设备及相应的接口。设备通过接口与主机联系，接收控制器发来的各种控制命令，并完成相应的操作。

输入设备：将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式

输出设备：将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式

注意显卡也是I/O设备。

主存储器

主存储器(简称主存)是计算机的主要工作存储器，存放正在运行的程序和数据。主存包括存储体、各种逻辑部件及控制电路等。

控制器

由程序计数器PC、指令寄存器IR 、时序逻辑以及控制单元CU 组成。

是计算机的指挥中心，由它发出控制命令。

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运算器

进行数据加工处理。核心是算术逻辑运算单元ALU，还包含一些寄存器，用来暂存参与运算的数据以及运算结果。

计算机程序运行

硬件运行程序的必要条件

程序已被转换为机器指令序列，即可执行程序

可执行程序已经加载到主存储器中，并将起始地址置于PC

运行过程

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取指令、分析指令

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执行指令

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