计算机组成原理部分第一部分:总论一.计算机组成与结构总结1.2.3.计算机系统的层次结构计算机基本组成计算机基本结构1.1 计算机系统硬件(Hardware)计算机的实体部分,可以实现计算机最基本的操作行为。软件(Software)使计算机实现各种功能的程序集合。包括系统软件、应用软件两大类。1.2 计算机系统层次结构计算机的层次结构的演变高级语言汇编语言机器语言虚拟机器M3(高级语言程序)虚拟机器M2(汇编语言程序)实际机器M1(机器语言程序)1.2 计算机系统层次结构三级层次结构的计算机系统第三级第二级第一级虚拟机器M3(高级语言程序)虚拟机器M2(汇编语言程序)实际机器M1(机器语言程序)将高级语言程序先翻译成汇编语言程序或机器语言程序,再在M1或M2上运行将汇编语言程序先翻译成机器语言程序,然后在M1上运行机器语言程序直接在M1上运行1.3 计算机的基本组成运算器:实现数据处理的部件完成最基本的算术逻辑运算ALU (Arithmetic and Logic Unit) + Registers+ DataPath运算器与机器字长(字的概念)的关系性能指标:MIPS简单运算器结构图1.3 计算机的基本组成存储器:实现数据存储的部件保存程序和数据(二进制信息)存储单元:bit, Byte, Word地址的概念:每一个字节单元拥有一个唯一的地址(索引)存储器的工作方式:读、写存储器结构简图1.3 计算机的基本组成控制器:实现控制功能的部件提供各部件工作所需的控制信号,控制计算机其他部件协同工作指令部件(Instruction Register , Instruction Decoder)指令顺序控制(Program Counter)时序逻辑部件(Clock,Timer ,Sequencing Logic )控制信号生成部件(Control Signal Generator or Control Memory)控制器结构简图1.3 计算机的基本组成输入输出:实现数据交换的部件实现计算机内部与外界(其他系统或人类)的信息交换实现数据交换的设备:输入设备、输出设备接口标准与接口部件计算机整体结构简图1.3机器结构简化图总线机器结构简化图AACALUGRB微操作控制信号微操作信号发生器IDIRPCMBR存储器MARAC: 累加器ALU:算术逻辑运算单元A,B:缓冲器GR: 通用寄存器IR: 指令寄存器ID: 指令译码器PC: 程序计数器MAR:地址寄存器MBR:...